隨著我國林業(yè)信息化技術(shù)不斷發(fā)展,大部分林區(qū)已經(jīng)建立起具有森林火災(zāi)自動識別和定位的視頻監(jiān)控系統(tǒng),但其定位方法只局限于解決火源點可視的情況,因此獲知火源點在被山體遮擋時的地理位置,對于實現(xiàn)林區(qū)全視域的火災(zāi)定位功能具有重要意義。本文在課題組前期已建立的森林火災(zāi)視頻監(jiān)控自動識別定位系統(tǒng)基礎(chǔ)上,針對火源點在山背后無法定位的問題,提出了一種基于林火煙霧三角擴散模型和窮舉搜索法相結(jié)合的遮擋火源點定位方法,具體內(nèi)容歸納如下:1、首先根據(jù)基于GIS技術(shù)的森林火災(zāi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的位置計算需要,使用ArcMap對林區(qū)監(jiān)控區(qū)域進行了遮擋區(qū)域分析,并針對公開的DEM格柵地圖精度限制問題,進行了插值優(yōu)化處理。同時根據(jù)林區(qū)的衛(wèi)星遙感地圖和DEM格柵地圖,經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換統(tǒng)一和地圖校正配準(zhǔn)后,制作出林區(qū)的三維地圖。2、根據(jù)森林火災(zāi)形成初期煙霧呈現(xiàn)三角擴散特征,對比分析不同的邊緣提取方法,使用基于Hom-Schunck光流分析的運動區(qū)域累積法分離出煙霧擴散輪廓,進而成功擬合出山后遮擋火源點在圖像上的像素坐標(biāo),在非高清像素條件下準(zhǔn)確率達到81.5%,為后續(xù)轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)提供了基礎(chǔ)計算信息。3、根據(jù)課題組已建立的基于攝像機標(biāo)定...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 森林火災(zāi)定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外森林火災(zāi)定位方法綜述
        1.2.2 基于GIS與視頻監(jiān)控技術(shù)的林火定位研究現(xiàn)狀
        1.2.3 林火煙霧擴散模型研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 技術(shù)路線
        1.3.2 研究內(nèi)容
2 林區(qū)地理信息預(yù)處理
    2.1 攝像機視域林的遮擋區(qū)分析
        2.1.1 遮擋區(qū)域分析步驟
        2.1.2 遮擋區(qū)域分析測試
    2.2 格柵地圖的DEM數(shù)據(jù)插值優(yōu)化
        2.2.1 格柵地圖的DEM誤差分析
        2.2.2 常見的DEM插值方法
        2.2.3 DEM地圖插值處理
    2.3 林區(qū)地圖的三維可視化開發(fā)
        2.3.1 地圖坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
        2.3.2 林區(qū)三維可視化
    2.4 本章小結(jié)
3 遮擋情況下的林火火源點像素坐標(biāo)確定
    3.1 基于視覺特征的林火煙霧邊緣提取
        3.1.1 視覺特征的林火煙霧提取方法綜述
        3.1.2 林火煙霧區(qū)域剪裁
        3.1.3 基于最佳閾值分割的林火煙霧邊緣提取
    3.2 基于光流特征的林火煙霧運動區(qū)域累積的煙霧分割法
        3.2.1 基于Hom-Schunck光流法的煙霧分割
        3.2.2 林火煙霧運動區(qū)域累積分割法
        3.2.3 林火煙霧運動方向的確定
    3.3 三角擴散模型確定遮擋情況下的火源點
        3.3.1 煙霧三角擬合邊選取及擬合
        3.3.2 遮擋火源點的像素坐標(biāo)擬合
    3.4 本章小結(jié)
4 遮擋情況下的林火火源點地理坐標(biāo)計算
    4.1 攝像機空間成像模型建立
        4.1.1 前端攝像機空間成像模型
        4.1.2 前端攝像機的參數(shù)標(biāo)定
    4.2 遮擋情況下火源點定位算法研究
        4.2.1 基于GIS的視頻監(jiān)控系統(tǒng)林火定位方法
        4.2.2 變步長漸進窮舉搜索法確定遮擋火源點
    4.3 遮擋情況下火源點定位實驗
    4.4 本章小結(jié)
5 森林火災(zāi)全視域定位軟件系統(tǒng)開發(fā)
    5.1 系統(tǒng)軟件平臺與工具
        5.1.1 Microsoft Visual Studio
        5.1.2 Emgu CV
        5.1.3 ArcGIS Engine
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)
        5.2.1 系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)思路
        5.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)各層級介紹
    5.3 系統(tǒng)設(shè)計流程
        5.3.1 系統(tǒng)工作流程
        5.3.2 主要函數(shù)及說明
    5.4 系統(tǒng)的工程應(yīng)用測試
        5.4.1 系統(tǒng)軟件部署
        5.4.2 全視域火點位置計算驗證
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
個人介紹
獲得成果目錄
導(dǎo)師介紹
致謝



本文編號：3909772