一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法

一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法。系统包括服务端和移动终端，在服务端建立移动目标数据库；当应急跟踪事件发生时，服务端筛选出跟踪目标并向其携带移动终端发送应急跟踪请求；移动端接收、解析请求并向服务端发送当前位置信息以启动应急跟踪。震灾严重损毁区域确定方法，首先根据震中和烈度确定粗略灾区范围、筛选出常住在该区域内的移动目标，对其进行应急跟踪，获取移动目标反馈位置，以震中为中心将粗略范围划分为多个扇形单元，顺序连接各单元距离震中最近点即得到较精确灾区严重损毁区域。本发明能减少网络传输数据量，减轻服务端数据库存储压力，并提高震灾严重损毁区域确定效率。
【专利说明】一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法

【技术领域】
[0001]本发明属于基于空间位置的服务【技术领域】，具体涉及一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法。

【背景技术】
[0002]近年来，自带GPS/GNSS (如GPS、GL0NASS和北斗导航系统)的智能终端在全球范围内广泛应用。据报告，2013年智能手机出货量首破10亿，用户量近20亿。由于智能终端具有实时定位、通讯、拍照等功能，为地面移动目标应急/应需跟踪服务提供了可能。目前实时跟踪系统已在多个行业得到很好的应用，如车载GPS实时跟踪系统在智能交通、导航，警务，应急救援等领域得到广泛应用；手机实时跟踪在外业巡检等领域得到广泛应用。但目前的实时跟踪系统主要是通过移动终端定时向服务器发送当前位置实现的，也就是说，不管是否需要，移动终端启动跟踪系统后就定时向服务器发送位置数据，服务器则接收存储了大量移动目标的轨迹数据，即使目标在原地未动，也会定时发送数据，因此服务器中甚至存储了大量无效位置数据。由于该方法存储了大量移动目标轨迹数据，存在隐私泄露风险；由于需要存储大量轨迹数据，导致系统建设时对服务器设备要求高，提高了建设成本；不管需要与否，移动终端都要定时向服务器发送位置数据，增加了使用过程中的经济负担。因此使得许多用户对实时跟踪系统望而却步，影响了其使用的进一步推广。
[0003]近年来，地震、飓风、海嘯等自然灾害在全球范围内此起彼伏，对各地政府的应急救援能力提出严峻挑战。同时越来越多的志愿者自发参与到应急救援中，志愿者已成为应急救援的重要力量。如在2008年大量志愿者自发参与到5.12汶川大地震紧急救援工作、发挥了巨大作用，并显示出与以前志愿工作不同的新特点，2008年因此被学者称为中国“志愿者元年”[四川省社会科学院博士论文，李兴睿.2010，中国的志愿者行动及其行动研究]。汶川地震后，中国又先后发生了玉树、雅安、定西等大地震，每次都有大批志愿者第一时间赶赴灾区展开救援服务。但是这些自发的志愿者往往存在组织化程度低，很容易因保障不足而沦为灾民，为地震救援增添麻烦等问题，这就需要对应急救援的志愿者这一强大力量进行有效组织。对参与救援的志愿者进行跟踪、指导可以大大提高应急救援的效率，但是由于实时跟踪目标在导致流量浪费的同时，还隐含着被跟踪目标隐私泄露的风险，可能导致大量热心的志愿者因此对应急救援望而却步。而在救援等应急应用中，只需要在发生紧急情况后跟踪移动目标即可，不必进行实时跟踪。
[0004]但目前各类基于GPS/GNSS的跟踪系统(包括车载、手机跟踪系统)都是采用实时跟踪模式，一般都是通过移动端启动实时位置上报系统定时向服务器发送当前位置方式进行跟踪。当移动目标停留在某地未动时，上报系统仍然按时发送当前位置，由于GPS/GNSS实时获取的空间位置存在定位误差(目前一般为10米内)，服务端收到大量的近距离内点位数据，导致根据这些点位绘出的轨迹存在自交甚至混乱等问题(见附图2)。总之，目前跟踪方法不能根据应急/应需事件需求，由应急/应需决策管理方面触发、控制跟踪进展；实时跟踪存在隐私泄露风险、系统建设和使用成本闻等问题。
[0005]在震灾范围确定方面，目前主要通过地震烈度、数字等震线快速划定初步受灾区域，然后采用无人机、卫星等遥感观测手段获取震后灾区影像通过灾情评估进一步确定精确灾情。如周光全等根据地震烈度分布特征、震害地点和震级等数据初步划出灾区范围【地震研究，2010.周光全，卢永坤，非明伦等，地震灾害损失初步评估方法研究】。曹刻等对比了常规正圆法与数字等震线模型两种方法，采用等震线模型对云南宁洱6.4级地震的灾区范围进行快速判断【灾害学，2008.曹刻，王锋，李永强等，云南宁洱6.4级地震灾区范围的快速判断】。陆博迪等利用无人机等遥感手段收集灾区高清影像，为确定、划分灾区范围提供依据【灾害学，2011.陆博迪，孟迪文，陆鸣，等，无人机在重大自然灾害中的应用与探讨】。但通过地震烈度、数字等震线估计快速划定的受灾区域一般范围远大于实际受灾范围，而通过无人机等遥感手段收集灾区高清影像后确定受灾区域存在时间长等问题，因此迫切需要发展能够快速较精确确定灾区范围的方法。


【发明内容】

[0006]本发明所解决的技术问题是，提供一种移动目标应急跟踪及震灾范围确定的系统与方法，能够减轻网络传输负担，减少跟踪数据库存储压力，更精确地确定灾区范围。
[0007]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0008]一种移动目标应急跟踪系统，包括服务端和移动终端，服务端和移动终端无线通信连接；所述服务端包括数据管理模块、过滤模块、信息生成与发送模块、信息接收模块以及地图与轨迹显示模块；
[0009]所述数据管理模块包括移动目标数据库，用于存储移动目标数据，移动目标数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码以及移动目标常住区域；
[0010]所述过滤模块用于根据过滤条件筛选跟踪目标；
[0011]所述信息生成与发送模块，用于向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求信息和实时跟踪请求信息；
[0012]所述信息接收模块，用于接收跟踪目标所携带的移动终端发送的当前位置信息；
[0013]所述地图与轨迹显示模块，用于将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加，显示跟踪目标的当前位置；
[0014]所述移动终端包括信息接收与解析模块、空间位置获取与过滤模块以及位置信息生成与发送模块；
[0015]所述信息接收与解析模块，用于接收和解析服务端发来的信息；
[0016]所述空间位置获取与过滤模块，用于获取当前位置信息，过滤不需要发送的位置信息；【如果当前位置信息指示的点与上一条发送的位置信息指示的点之间的距离小于设定阈值，则该当前位置信息为不需要发送的位置信息，也即无效的位置信息。】
[0017]所述位置信息生成与发送模块，用于向服务端发送有效的位置信息和状态信息；【如果当前位置信息指示的点与上一条发送的位置信息指示的点之间的距离大于设定阈值，则该当前位置信息为有效的位置信息】状态信息包括表示位置未变化的编码。
[0018]进一步地，所述移动终端的空间位置获取与过滤模块包括GPS或GNSS空间位置接收装置。
[0019]一种移动目标应急跟踪方法，采用上述的移动目标应急跟踪系统，包括以下步骤:
[0020]步骤1:服务端的数据管理模块建立移动目标数据库，移动目标数据库的数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码、移动目标常住区域；
[0021]步骤2:当应急/应需跟踪事件发生时，服务端的过滤模块根据过滤条件筛选跟踪目标；
[0022]步骤3:服务端的信息生成与发送模块向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求信息；
[0023]步骤4:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的信息，如果是上报当前位置请求信息，并经确认同意，则向服务端发送当前位置信息；
[0024]步骤5:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加,显示跟踪目标的当前位置；
[0025]步骤6:服务端确定是否需要进行实时跟踪，需要则通过信息生成与发送模块发送实时跟踪请求信息；
[0026]步骤7:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的请求信息，如果是实时跟踪请求信息时，并确认是否同意跟踪请求；如果不同意，则不发送实时位置信息；如果同意，则在向服务端发送当前位置信息前，通过空间位置获取与过滤模块过滤不需要发送的位置信息，在发送位置信息时仅发送有效位置信息和状态信息；
[0027]步骤8:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息与地图叠力口，得到跟踪目标的移动轨迹。
[0028]进一步地，所述步骤I中移动目标数据库中的数据由移动目标注册获得。
[0029]进一步地，所述移动终端解析信息的方法具体为:通过发送端ID判断该信息是否需要立即解析；通过信息的编码判断该信息是否为上报当前位置请求信息或实时跟踪请求信息。
[0030]进一步地，不需要发送的位置信息过滤方法为:移动终端在向服务端发送位置信息时，同时将此位置信息存储于缓存中，当获取到新的位置信息后，计算该位置信息指示的点与缓存中上一条发送的位置信息指示的点之间的距离，【根据距离阈值判断移动终端是否发生了有效移动】如果距离小于设定阈值，则该位置信息为无效的位置信息，过滤该条位置信息，在向服务端发送位置信息时仅发送有效位置信息，对于【没发生实质位置移动的情况】无效的位置信息仅发送位置未变化的编码。
[0031]一种震灾范围确定系统,包括上述的移动目标跟踪系统，还包括一个震灾范围确定模块，震灾范围确定模块与地图与轨迹显示模块连接，用于根据跟踪目标反馈的位置信息确定震灾范围。
[0032]一种震灾范围确定方法，采用上述的震灾范围确定系统，包括以下步骤:
[0033]步骤a:根据地震中心和地震带走向,确定粗略灾区范围；
[0034]步骤b:将常住区域在粗略灾区范围内作为筛选条件，筛选的移动目标作为应急跟踪目标，采用上述移动目标应急跟踪方法，获取跟踪目标当前位置信息；
[0035]步骤c:以震中点为扇形顶点将粗略灾区范围划分为若干个相邻的扇形单元，计算出每个扇形单元中反馈的位置点中至震中距离最近的点，按照顺时针或逆时针顺序连接最近点，得到多边形Pl ；
[0036]步骤d:检查多边形Pl内是否包含其他跟踪目标的位置点；如果无，则多边形Pl为精确灾区范围；如果有其他点，求出该点所在的扇形单元，并以该点替换该扇形单元中的原距离最近的点，形成多边形P，即精确灾区范围。
[0037]有益效果:
[0038]1、本发明的移动目标应急跟踪系统及方法，仅在紧急事件发生时对满足跟踪条件的移动目标在一定时段内进行跟踪，可大大缩小被跟踪目标数量及被跟踪时间，降低隐私泄露风险，提高移动目标在应急/应需事件中被跟踪的自主性；这种跟踪系统及方法更容易被大多数人接收，从而可大大拓宽基于空间位置服务的应用领域，实用性更强；
[0039]2、本发明的移动目标跟踪系统及方法，在移动目标发送实时位置信息前，自动过滤不需发送(如基本未移动)的点位信息，仅发送有效位置或状态信息，可在实时掌握移动目标的位置和状态的同时，减轻网络传输负担，降低甚至避免服务端轨迹显示时由于移动目标在一段时间内实际基本未移动，但由于GPS/GNSS实时获取发送的空间位置存在定位误差(目前一般为10米内)，服务端收到大量的近距离内点位数据，根据这些点位绘出的轨迹存在自交甚至混乱等问题；
[0040]3、由于应急/应需跟踪方法大大减少了被跟踪目标的数量、被跟踪时间，过滤掉了大量无效点位，因而可大大减少网络传输数据量、降低数据通信使用成本，同时可大大减少跟踪数据库存储压力，降低系统建设的投资成本；
[0041]4、本发明的震灾范围确定系统及方法，根据地震发生往往伴随着通讯设施损毁，导致通讯中断，灾区范围内移动终端不能响应应急跟踪请求等现象，利用震后应急跟踪结果(是否能够响应)来反向确定灾区范围的方法，可以在灾后几分钟内更为精确地确定危重灾区范围，为应急观测与救援提供高效的科学依据。
[0042]5、在地质灾害发生后，运用本发明的移动目标跟踪系统和方法对参与救援的志愿者进行跟踪、指导，可以大大提高应急救援的效率。与目前需要获得灾区数据评估后提取灾区范围相比，可大大提高确定严重损毁区域范围效率，对应急观测与救援具有重要参考价值。

【专利附图】

【附图说明】
[0043]图1为移动目标应急跟踪与震灾范围确定系统结构图；
[0044]图2为基本未移动目标近距离点簇示例图；
[0045]图3为服务端数据库部分表结构图；
[0046]图4为应急跟踪实现流程图；
[0047]图5移动终端获取、上报当前位置或状态的流程图。
[0048]图6震灾范围确定原理图；
[0049]图7为根据应急跟踪模拟数据自动生成的严重受损灾区范围图(以鲁甸地震模拟数据为例)。

【具体实施方式】
[0050]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0051]实施例1:
[0052]如图1所示，一种移动目标应急跟踪系统，包括服务端和移动终端，服务端和移动终端无线通信连接；所述服务端包括数据管理模块、过滤模块、信息生成与发送模块、信息接收模块以及地图与轨迹显示模块；
[0053]所述数据管理模块包括移动目标数据库，用于存储移动目标数据，移动目标数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码以及移动目标常住区域；
[0054]所述过滤模块用于根据过滤条件筛选跟踪目标；
[0055]所述信息生成与发送模块，用于向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求信息和实时跟踪请求信息；
[0056]所述信息接收模块，用于接收跟踪目标所携带的移动终端发送的当前位置信息；
[0057]所述地图与轨迹显示模块，用于将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加，显示跟踪目标的当前位置；
[0058]所述移动终端包括信息接收与解析模块、空间位置获取与过滤模块以及位置信息生成与发送模块；
[0059]所述信息接收与解析模块，用于接收和解析服务端发来的信息；
[0060]所述空间位置获取与过滤模块，用于获取当前位置信息，过滤不需要发送的位置信息；如果当前位置信息指示的点与上一条发送的位置信息指示的点之间的距离小于设定阈值，则该当前位置信息为不需要发送的位置信息，也即无效的位置信息。
[0061]所述位置信息生成与发送模块，用于向服务端发送有效的位置信息和状态信息；如果当前位置信息指示的点与上一条发送的位置信息指示的点之间的距离大于设定阈值，则该当前位置信息为有效的位置信息；状态信息包括表示位置未变化的编码。
[0062]进一步地，所述移动终端的空间位置获取与过滤模块包括GPS或GNSS空间位置接收装置。
[0063]图3为服务端数据库部分表结构图；图中服务端包括:地面移动目标信息数据；系统激活短信数据、应急跟踪位置数据和行政区划数据。
[0064]实施例2:
[0065]一种移动目标应急跟踪方法，采用上述的移动目标应急跟踪系统，包括以下步骤:
[0066]步骤1:服务端的数据管理模块建立移动目标数据库，移动目标数据库的数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码、移动目标常住区域；
[0067]步骤2:当应急/应需跟踪事件发生时，服务端的过滤模块根据过滤条件筛选跟踪目标；
[0068]步骤3:服务端的信息生成与发送模块向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求信息；
[0069]步骤4:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的信息，如果是上报当前位置请求信息，并经确认同意，则向服务端发送当前位置信息；
[0070]步骤5:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加,显示跟踪目标的当前位置；
[0071]步骤6:服务端确定是否需要进行实时跟踪，需要则通过信息生成与发送模块发送实时跟踪请求信息；
[0072]步骤7:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的请求信息，如果是实时跟踪请求信息时，并确认是否同意跟踪请求；如果不同意，则不发送实时位置信息；如果同意，则在向服务端发送当前位置信息前，通过空间位置获取与过滤模块过滤不需要发送的位置信息，在发送位置信息时仅发送有效位置信息和状态信息；
[0073]步骤8:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息与地图叠加，得到跟踪目标的移动轨迹，进而做出决策。
[0074]进一步地，所述步骤I中移动目标数据库中的数据由移动目标注册获得。
[0075]进一步地，所述移动终端解析信息的方法具体为:通过发送端ID判断该信息是否需要立即解析；通过信息的编码判断该信息是否为上报当前位置请求信息或实时跟踪请求信息。
[0076]进一步地，不需要发送的位置信息过滤方法为:移动终端在向服务端发送位置信息时，同时将此位置信息存储于缓存中，当获取到新的位置信息后，计算该位置信息指示的点与缓存中上一条发送的位置信息指示的点之间的距离，根据距离阈值(如20m，根据移动终端定位精度确定)判断移动终端是否发生了有效移动；如果距离小于设定阈值，则该位置信息为无效的位置信息，过滤该条位置信息，在向服务端发送位置信息时仅发送有效位置信息，对于没发生实质位置移动的情况，即无效的位置信息仅发送位置未变化的编码。
[0077]如图4、图5所示，图4为应急跟踪实现流程图:图中左边功能在应急/应需跟踪服务端实现，右边功能在移动终端实现；服务端与移动端的数据通信一般通过无线网络实现。
[0078]图5移动终端获取、上报当前位置或状态的流程图:与前一上报点间的距离大于阈值时上报获取的当前位置；小于阈值时发送位置未变化的编码，以区分失去联系状态。
[0079]实施例3:
[0080]一种震灾严重损毁区域确定系统，包括上述的移动目标应急跟踪系统，还包括一个震灾范围确定模块，震灾范围确定模块与地图与轨迹显示模块连接，用于根据跟踪目标反馈的位置信息确定震灾范围。
[0081]如图1所述，为震灾沮围确定系统结构图；图中服务端为系统服务器(如将应急/应需跟踪用于小范围事件时，也可以是小型(如家庭用家长携带的)便携式的移动终端(如智能手机、PDA、笔记本电脑、平板电脑、台式电脑等)，消息I表示应急跟踪服务端请求/服务信息，消息2表示移动目标响应服务端反馈信息(包括当前位置或状态信息)。
[0082]实施例4:
[0083]一种震灾范围确定方法，采用上述的震灾范围确定系统，包括以下步骤:
[0084]步骤a:根据地震中心和地震带走向,确定粗略灾区范围；
[0085]步骤b:将常住区域在粗略灾区范围内作为筛选条件，筛选的移动目标作为应急跟踪目标，采用上述移动目标应急跟踪方法，获取跟踪目标当前位置信息；
[0086]步骤c:以震中点为扇形顶点将粗略灾区范围划分为若干个(如36个，可根据反馈点目标数量确定)相邻的扇形单元，计算出每个扇形单元中反馈的位置点中至震中距离最近的点，按照顺时针或逆时针顺序连接最近点，得到多边形Pi ；
[0087]步骤d:检查多边形Pl内是否包含其他跟踪目标的位置点；如果无，则多边形Pl为精确灾区范围；如果有其他点，求出该点所在的扇形单元，并以该点替换该扇形单元中的原距离最近的点，形成多边形P，即精确灾区范围。
[0088]图6为震灾范围确定原理图，图中外围椭圆为根据地震烈度、震中等数据快速划定的受灾区域粗略范围；椭圆中心为震中位置，椭圆内黑点表示通过应急跟踪收集到的智能终端反馈的当前用户实时位置，α为扇形区域圆心角，中间的多边形为根据各扇形区域中反馈点至震中的最小距离生成的严重受灾区域边界线。
[0089]图7为根据应急跟踪模拟数据自动生成的严重受损灾区范围图(以鲁甸地震模拟数据为例)。图中椭圆区域为根据地震烈度、震中等数据快速生成的受灾区域粗略范围；内部多边形为根据应急跟踪模拟数据自动生成的严重受损灾区范围图。
[0090]实施例5:
[0091]本发明的实施主要包括四项内容:①服务端跟踪目标筛选与跟踪请求信息生成，②移动终端应急/应需跟踪信息解析与无实际移动点位的过滤与状态识别，③应急/应需跟踪决策服务端与移动终端的数据通信，④应急跟踪结果及根据应急反馈信息自动生成严重受损灾区范围的展示。下面分别阐述这四个环节的【具体实施方式】。
[0092]1.应急/应需跟踪决策管理系统跟踪目标筛选与跟踪请求信息的表达与生成:
[0093]应急/应需跟踪决策管理系统安装在大型服务器或小型台式电脑、笔记本电脑、平板电脑甚至家庭用家长携带智能手机上。紧急事件发生后，需要跟踪哪些目标可根据应急/应需跟踪目标筛选条件确定。筛选条件可包括直接空间范围条件(如多边形内)，间接范围条件(如地名条件，通过地名与空间范围关联)，和通讯号码分组条件(如应急救援专业人员、有专业技能的志愿者、车载志愿者、一般志愿者、父母、子女及其他根据需要设置条件)。跟踪请求信息由专门通讯服务器负责生成、发送与接收，对该服务器发送信息进行分类，在分类基础上根据系统约定通过代码来区分不同信息类型，如“O”表示测试，“00”表示“发送当前单个位置请求”，“001”表示“启动应急跟踪请求”。跟踪目标筛选、请求信息生成与发送由应急事件触发后系统根据数据库数据自动完成。
[0094]采用Oracle Ilg数据库,Visual Stud1 2010开发环境,使用C#语言编程,研究开发出了一个地质地震灾害应急/应需跟踪决策管理系统，实现了移动目标注册、应急/应需跟踪目标根据空间位置的筛选、跟踪请求生成与发送等功能。主要数据的表结构如图3所示，实现流程如图4所示。
[0095]2.移动终端应急/应需跟踪信息解析与无实际移动点位的过滤
[0096]移动终端是内置GPS/GNSS空间位置接收装置的可编程设备，如智能手机、平板电脑、手表等。跟踪信息的识别与解析可根据系统约定代码来进行，首先根据信息发送号码识别出判断出信息是否为应急/应需跟踪管理系统信息，如果是，则读取信息内容，根据约定代码进行相应处理。无实际移动点位的过滤可通过在每次上报实时点位信息时将该点坐标存储于缓存中，下一时刻获取新的点位坐标后，计算新点与缓存中点位间的空间距离，但距离小于给定阈值(如20m)，则认为点位没有实质变化，发送表示位置未变化的编码(如“S”)以区分无信号状态；距离大于阈值则发送新的点位坐标。
[0097]鉴于Android是目前用户数量最多的主流智能手机操作系统，本发明目前的智能手机客户端采用Android手机，利用Android系统的后台监听机制实现短信接收与解析。在Eclipse Kepler开发环境下,使用java语言,采用Android软件开发工具包Android SDK,实现Android手机端移动目标信息注册、短信接收与解析及系统激活、GPS定位、过滤与上传等功能。
[0098]3.应急/应需跟踪决策服务端与移动终端的数据通讯
[0099]当震灾发生后，服务端需要向众多移动端快速发送应急跟踪请求信息，目前应急/应需跟踪决策服务端与移动终端的数据通讯可采用无线通讯技术实来现。目前通讯技术非常发达，完全可以支持移动终端与远程服务器之间的高效通讯。
[0100]发明人采用无线网络连接方式，服务器端采用短信猫(GPRS/GSM Modem)的群发短信功能实现了应急/应需跟踪决策服务端向众多移动终端批量发送应急跟踪请求或激活信息并接受相应反馈信息(短信猫内嵌了 GSM无线通信模块，插入SIM卡后，短信猫就与手机一样接入了移动通信网中)。发明人采用C#语言的SDK和二次开发包DLL动态链接库接口，借助短信猫实现了应急/应需跟踪决策服务端与大量移动终端间的应急通信。
[0101]4.服务端志愿者注册、应急跟踪结果及根据应急反馈信息自动生成严重受损灾区范围展示
[0102]为了建立志愿者移动目标跟踪数据库、展示应急跟踪结果及根据应急反馈信息自动生成严重受损灾区范围，并方便后续应用，需要开发基于WEB地图服务的地面移动目标信息注册、跟踪与计算结果显示等功能。
[0103]发明人在Eclipse开发环境下,米用JAVA语言,利用JSP、JavaScript、SMS Modem二次开发、Baidu Map API等技术，实现服务端的地面移动目标信息注册、激活短信群发、应急跟踪显示及数据库操作功能。在服务端注册志愿者所在位置信息时弹出Baidu Map，在该地图上点击某一位置点即可获取到该点的经纬度位置信息作为其常住地；
[0104]在Baidu Map上显示震中位置点及根据地震烈度、震中等数据快速确定的受灾区域粗略范围；在Baidu Map上用特定颜色渲染显示粗略范围内激活成功的志愿者智能终端，利用Baidu Map API的自定义Marker图标功能，显示该志愿者的姓名、通信号码、常住地址等信息；及根据志愿者应急跟踪反馈位置信息确定的灾区范围。
[0105]应该说明的是，以上实施方法仅用来说明本发明的技术方案而非限制。尽管上述实施方法与实例都是以震灾为例来详细说明的，本发明同样适合于其他应急应需跟踪事件及导致大范围滑坡、房屋损毁的其他类型地质灾害的受灾严重区域范围确定。
【权利要求】
1.一种移动目标应急跟踪系统，其特征在于，包括服务端和移动终端，服务端和移动终端无线通信连接；所述服务端包括数据管理模块、过滤模块、信息生成与发送模块、信息接收模块以及地图与轨迹显示模块； 所述数据管理模块包括移动目标数据库，用于存储移动目标数据，移动目标数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码以及移动目标常住区域； 所述过滤模块用于根据过滤条件筛选跟踪目标； 所述信息生成与发送模块，用于向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求?目息和实时跟踪请求?目息； 所述信息接收模块，用于接收跟踪目标所携带的移动终端发送的当前位置信息； 所述地图与轨迹显示模块，用于将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加，显示跟踪目标的当前位置； 所述移动终端包括信息接收与解析模块、空间位置获取与过滤模块以及位置信息生成与发送模块； 所述信息接收与解析模块，用于接收和解析服务端发来的信息； 所述空间位置获取与过滤模块，用于获取当前位置信息，过滤不需要发送的位置信息； 所述位置信息生成与发送模块，用于向服务端发送有效的位置信息和状态信息；状态信息包括表示位置未变化的编码。
2.根据权利要求1所述的移动目标应急跟踪系统，其特征在于，所述移动终端的空间位置获取与过滤模块包括GPS或GNSS空间位置接收装置。
3.一种移动目标应急跟踪方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的移动目标应急跟踪系统，包括以下步骤: 步骤1:服务端的数据管理模块建立移动目标数据库，移动目标数据库的数据包括移动目标的姓名、移动目标所携带的移动终端通信号码、移动目标常住区域； 步骤2:当应急/应需跟踪事件发生时，服务端的过滤模块根据过滤条件筛选跟踪目标； 步骤3:服务端的信息生成与发送模块向筛选出的跟踪目标所携带的移动终端发送当前位置请求信息； 步骤4:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的信息，如果是上报当前位置请求信息，并经确认同意，则向服务端发送当前位置信息； 步骤5:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的当前位置信息与地图叠加，显示跟踪目标的当前位置； 步骤6:服务端确定是否需要进行实时跟踪，需要则通过信息生成与发送模块发送实时跟踪请求/[目息； 步骤7:跟踪目标所携带的移动终端的信息接收与解析模块接收、解析收到的请求信息，如果是实时跟踪请求信息时，并确认是否同意跟踪请求；如果不同意，则不发送实时位置信息；如果同意，则在向服务端发送当前位置信息前，通过空间位置获取与过滤模块过滤不需要发送的位置信息，在发送位置信息时仅发送有效位置信息和状态信息； 步骤8:服务端的信息接收模块接收跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息；地图与轨迹显示模块将跟踪目标所携带的移动终端发来的实时位置信息与地图叠加，得到跟踪目标的移动轨迹。
4.根据权利要求3所述的移动目标应急跟踪方法，其特征在于，所述步骤I中移动目标数据库中的数据由移动目标注册获得。
5.根据权利要求3所述的移动目标应急跟踪方法，其特征在于，所述移动终端解析信息的方法具体为:通过发送端ID判断该信息是否来自设定的应急救援服务端，对来应急救援服务端信息需要立即解析；通过信息的编码判断该信息是否为上报当前位置请求信息或实时跟踪请求/[目息。
6.根据权利要求3所述的移动目标应急跟踪方法，其特征在于，不需要发送的位置信息过滤方法为:移动终端在向服务端发送位置信息时，同时将此位置信息存储于缓存中，当获取到新的位置信息后，计算该位置信息指示的点与缓存中上一条发送的位置信息指示的点之间的距离，如果距离小于设定阈值，则该位置信息为无效的位置信息，过滤该条位置信息，在向服务端发送位置信息时仅发送有效位置信息，对于无效的位置信息仅发送位置未变化的编码。
7.一种震灾范围确定系统，其特征在于，包括权利要求1或2所述的移动目标应急跟踪系统，还包括一个震灾范围确定模块，震灾范围确定模块与地图与轨迹显示模块连接，用于根据跟踪目标反馈的位置信息确定震灾范围。
8.一种震灾范围确定方法，其特征在于，采用权利要求7所述的震灾范围确定系统，包括以下步骤: 步骤a:根据地震中心和地震烈度，确定粗略灾区范围； 步骤b:将常住区域在粗略灾区范围内作为筛选条件，筛选的移动目标作为应急跟踪目标，采用权利要求3-6中任一项所述的方法，获取跟踪目标当前位置信息； 步骤c:以震中点为扇形顶点将粗略灾区范围划分为若干个相邻的扇形单元，计算出每个扇形单元中反馈的位置点中至震中距离最近的点，按照顺时针或逆时针顺序连接最近点，得到多边形Pl ； 步骤d:检查多边形Pl内是否包含其他跟踪目标的位置点；如果无，则多边形Pl为精确灾区范围；如果有其他点，求出该点所在的扇形单元，并以该点替换该扇形单元中的原距离最近的点，形成多边形P，即较精确灾区范围。
【文档编号】G06Q50/26GK104268818SQ201410556887
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】周晓光, 李光强, 李道震, 阳成飞, 张攀, 曾璐 申请人:中南大学