地理信息数据采集展示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种地理信息数据采集展示系统，包括地理信息采集模块，人机操作模块，视频数据采集模块，数据处理模块，专家评估模块，图形绘制模块，回归计算模块，预测分析模块，中央处理器，数据库文件名自动生成模块，360度幻影成像模块，仿真分析模块，虚拟传感器，转移节点模块和显示屏，仿真分析模块通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据。本发明采用北斗模块通过短报文的通讯方式实现数据的传输，大大降低了成本，保证数据的实时传输，减轻了工作人员的工作量，实现了地理信息的三维立体仿真和三维三维立体模块的全面仿真分析，为制定相应的处理措施提供了可靠的依据。
【专利说明】
地理信息数据采集展示系统
技术领域
[0001]本发明涉及地理数据采集领域，具体涉及地理信息数据采集展示系统。
【背景技术】
[0002]现有的地理数据信息采集系统大多使用摄像头以及地理信息采集装置进行地理数据的采集，然后再通过后期人工进行融合处理，费时费力，同时还普遍存在以下缺陷:
[0003](I)在进行地理信息采集前均需要铺设通讯线路以满足所采集到数据的实时发送，一旦信号不好，就很容易造成数据传输中断，使用很不方便，同时维护成本也很高；
[0004](2)摄像头所采集到的数据均为单个面的数据，从而使得所得的视频数据不能进行该地理环境的全景展示；
[0005](3)所采集到的数据的展示大多采用平面的三维模块进行展示，逼真度低；
[0006](4)所建立的三维模块无法进行各种仿真模拟分析，功能单一。
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明提供了一种地理信息数据采集展示系统，采用北斗模块通过短报文的通讯方式实现数据的传输，大大降低了成本，也保证了数据的实时传输；自带数据融合功能，大大减轻了工作人员的工作量，且通过360度幻影成像技术的应用，实现了地理信息的三维立体仿真使得工作人员可以身临其境的观察和感受地理信息的变化情况；通过仿真分析模块以及虚拟传感器的定义、设计，实现了三维三维立体模块的全面仿真分析，为制定相应的处理措施提供了可靠的依据。
[0008]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0009]地理信息数据采集展示系统，包括
[0010]地理信息采集模块，内设北斗模块，用于实时获取地理空间信息数据，并通过北斗模块将采集到的数据发送到数据处理模块；
[0011 ]人机操作模块，用于输入相关的地理信息数据，并将输入的数据发送到数据处理模块;用于输入数据调用命令；
[0012]视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度全景视频数据的采集，并将所采集到的视频数据通过北斗模块发送到数据处理模块；
[0013]数据处理模块，用于根据对应的北斗定位信息对接收到的地理空间信息数据进行坐标标定，然后对视频数据进行预处理，并将其与对应的完成坐标标定的地理空间信息数据、人机操作模块输入的地理信息数据进行融合后发送到中央处理器、专家评估模块、回归计算模块和图形绘制模块；
[0014]专家评估模块，用于储存各类典型的地理空间数据及其所可能带来的影响以及针对这些地理空间数据应该采取的措施，用于将所接收到的数据与以往的专家案例进行对比，并将对比结果按照相似度高低进行排序后发送到显示屏显示；
[0015]图形绘制模块，用于根据接收到的数据绘制各种曲线，并将绘制结果发送到显示屏和预测分析模块；
[0016]回归计算模块，用于通过不同函数对接收到的数据进行回归计算，并将计算结果发送到显示屏和预测分析模块；
[0017]预测分析模块，用于将回归计算模块的计算结果和图形绘制模块的绘制结果与原实测结果、曲线进行对比分析和预测；
[0018]中央处理器，用于将接收到的数据处理模块所发送的数据转换成360度幻影成像模块所能识别的数据格式，发送到360度幻影成像模块，发送到对应的数据库进行储存；用于根据人机操作模块输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示;还用于用户注册、权限管理和密码修改；
[0019]数据库文件名自动生成模块，用于根据北斗模块的定位信息、人机操作的地理信息数据以及数据的生成时间区间自动生成数据库文件名；
[0020]360度幻影成像模块，由立体模型场景、造型灯光系统、应用幻影成像膜作为成像介质的光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统及音响系统组成，用于根据中央处理器所发送的数据生成各种三维立体模型；
[0021 ]仿真分析模块，用于驱动参数变化的，与360度幻影成像模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；
[0022]虚拟传感器，为在三维立体模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
[0023]所述仿真分析模块通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据；
[0024]转移节点模块，与360度幻影成像模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使三维立体模块产生相应的运动；
[0025]显示屏，用于显示数据采集模块和视频数据采集模块采集到的数据，图形绘制模块绘制的曲线，回归计算模块的计算结果，预测分析环境的预测分析结果、专家评估结果以及网络相关数据查询结果，并基于所检测到的地理空间数据输出表征地理空间的二维结果图、三维结果图。
[0026]优选地，所述地理信息采集模块包括全站仪、水准仪、GPS数据采集车和传感器采集丰吴块。
[0027]优选地，所述传感器采集模块包括位移传感器、坡度传感器、降雨量传感器、土壤温湿度传感器、河面水位高度传感器、岩石水含量探测器和气象传感器。
[0028]优选地，所述专家评估模块内设一网络爬虫进程，用于在网络中查找与所接收的地理数据相关的网页或文档，并将查询结果发送到显示屏；
[0029]优选地，所述图形绘制模块根据接收到的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或转移数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随地理位置变更的变化规律。
[0030]优选地，还包括一供电装置，供电装置为太阳能发电机或风力发电机。
[0031]优选地，所述数据曲线采用折线和平滑曲线绘制，所述平滑曲线选用拉格朗日和三次样条算法，并在绘制时添加各种标注信息。
[0032]优选地，所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。
[0033]优选地，所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。
[0034]优选地，视频数据的预处理至少包括压缩、锐化、图形对齐拼接和畸变校正。
[0035]本发明具有以下有益效果:
[0036]采用北斗模块通过短报文的通讯方式实现数据的传输，大大降低了成本，也保证了数据的实时传输；自带数据融合功能，大大减轻了工作人员的工作量，且通过360度幻影成像技术的应用，实现了地理信息的三维立体仿真使得工作人员可以身临其境的观察和感受地理信息的变化情况;通过仿真分析模块以及虚拟传感器的定义、设计，实现了三维立体模块的全面仿真分析，为制定相应的处理措施提供了可靠的依据。
【附图说明】
[0037]图1为本发明实施例地理信息数据采集展示系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0039]如图1所示，本发明实施例提供了一种地理信息数据采集展示系统，包括地理信息采集模块，内设北斗模块，用于实时获取地理空间信息数据，并通过北斗模块将采集到的数据发送到数据处理模块；
[0040]人机操作模块，用于输入相关的地理信息数据，并将输入的数据发送到数据处理模块;用于输入数据调用命令；
[0041]视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度全景视频数据的采集，并将所采集到的视频数据通过北斗模块发送到数据处理模块；
[0042]数据处理模块，用于根据对应的北斗定位信息对接收到的地理空间信息数据进行坐标标定，然后对视频数据进行预处理，并将其与对应的完成坐标标定的地理空间信息数据、人机操作模块输入的地理信息数据进行融合后发送到中央处理器、专家评估模块、回归计算模块和图形绘制模块；
[0043]专家评估模块，用于储存各类典型的地理空间数据及其所可能带来的影响以及针对这些地理空间数据应该采取的措施，用于将所接收到的数据与以往的专家案例进行对比，并将对比结果按照相似度高低进行排序后发送到显示屏显示；
[0044]图形绘制模块，用于根据接收到的数据绘制各种曲线，并将绘制结果发送到显示屏和预测分析模块；
[0045]回归计算模块，用于通过不同函数对接收到的数据进行回归计算，并将计算结果发送到显示屏和预测分析模块；
[0046]预测分析模块，用于将回归计算模块的计算结果和图形绘制模块的绘制结果与原实测结果、曲线进行对比分析和预测；
[0047]中央处理器，用于将接收到的数据处理模块所发送的数据转换成360度幻影成像模块所能识别的数据格式，发送到360度幻影成像模块，发送到对应的数据库进行储存；用于根据人机操作模块输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示;还用于用户注册、权限管理和密码修改；
[0048]数据库文件名自动生成模块，用于根据北斗模块的定位信息、人机操作的地理信息数据以及数据的生成时间区间自动生成数据库文件名；
[0049]360度幻影成像模块，由立体模型场景、造型灯光系统、应用幻影成像膜作为成像介质的光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统及音响系统组成，用于根据中央处理器所发送的数据生成各种三维立体模型；
[0050]仿真分析模块，用于驱动参数变化的，与360度幻影成像模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；
[0051 ]虚拟传感器，为在三维立体模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
[0052]所述仿真分析模块通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据；
[0053]转移节点模块，与360度幻影成像模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使三维立体模块产生相应的运动；
[0054]显示屏，用于显示数据采集模块和视频数据采集模块采集到的数据，图形绘制模块绘制的曲线，回归计算模块的计算结果，预测分析环境的预测分析结果、专家评估结果以及网络相关数据查询结果，并基于所检测到的地理空间数据输出表征地理空间的二维结果图、三维结果图。
[0055]所述地理信息采集模块包括全站仪、水准仪、GPS数据采集车和传感器采集模块。
[0056]所述传感器采集模块包括位移传感器、坡度传感器、降雨量传感器、土壤温湿度传感器、河面水位高度传感器、岩石水含量探测器和气象传感器。
[0057]所述专家评估模块内设一网络爬虫进程，用于在网络中查找与所接收的地理数据相关的网页或文档，并将查询结果发送到显示屏；
[0058]所述图形绘制模块根据接收到的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或转移数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随地理位置变更的变化规律。
[0059]还包括一供电装置，供电装置为太阳能发电机或风力发电机。
[0060]所述数据曲线采用折线和平滑曲线绘制，所述平滑曲线选用拉格朗日和三次样条算法，并在绘制时添加各种标注信息。
[0061]所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。
[0062]所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。
[0063]视频数据的预处理至少包括压缩、锐化、图形对齐拼接和畸变校正。
[0064]所述压缩的步骤为:提取所采集到的视频文件的噪声程度，依据所述噪声程度，调整位元率和分辨率，并以所得的位元率及分辨率压缩所获取的视频文件；
[0065]所述锐化的步骤为:根据压缩所得的视频文件中的每一个视频图像的像素点边缘强度，生成所述视频图像的灰度图，并基于所述灰度图，对所述视频图像进行锐化处理，获得处理后的视频，其中，所述灰度图中每个像素点的灰度为所述视频图像中对应像素点的边缘强度。
[0066]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.地理信息数据采集展示系统，其特征在于，包括 地理信息采集模块，内设北斗模块，用于实时获取地理空间信息数据，并通过北斗模块将采集到的数据发送到数据处理模块； 人机操作模块，用于输入相关的地理信息数据，并将输入的数据发送到数据处理模块；用于输入数据调用命令； 视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度全景视频数据的采集，并将所采集到的视频数据通过北斗模块发送到数据处理模块； 数据处理模块，用于根据对应的北斗定位信息对接收到的地理空间信息数据进行坐标标定，然后对视频数据进行预处理，并将其与对应的完成坐标标定的地理空间信息数据、人机操作模块输入的地理信息数据进行融合后发送到中央处理器、专家评估模块、回归计算模块和图形绘制模块； 专家评估模块，用于储存各类典型的地理空间数据及其所可能带来的影响以及针对这些地理空间数据应该采取的措施，用于将所接收到的数据与以往的专家案例进行对比，并将对比结果按照相似度高低进行排序后发送到显示屏显示； 图形绘制模块，用于根据接收到的数据绘制各种曲线，并将绘制结果发送到显示屏和预测分析模块； 回归计算模块，用于通过不同函数对接收到的数据进行回归计算，并将计算结果发送到显示屏和预测分析模块； 预测分析模块，用于将回归计算模块的计算结果和图形绘制模块的绘制结果与原实测结果、曲线进行对比分析和预测； 中央处理器，用于将接收到的数据处理模块所发送的数据转换成360度幻影成像模块所能识别的数据格式，发送到360度幻影成像模块，发送到对应的数据库进行储存；用于根据人机操作模块输入的数据调用命令在数据库中调用相应的数据发送到显示屏进行显示；还用于用户注册、权限管理和密码修改； 数据库文件名自动生成模块，用于根据北斗模块的定位信息、人机操作的地理信息数据以及数据的生成时间区间自动生成数据库文件名； 360度幻影成像模块，由立体模型场景、造型灯光系统、应用幻影成像膜作为成像介质的光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统及音响系统组成，用于根据中央处理器所发送的数据生成各种三维立体模型； 仿真分析模块，用于驱动参数变化的，与360度幻影成像模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解； 虚拟传感器，为在三维立体模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元； 所述仿真分析模块通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据； 转移节点模块，与360度幻影成像模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使三维立体模块产生相应的运动； 显示屏，用于显示数据采集模块和视频数据采集模块采集到的数据，图形绘制模块绘制的曲线，回归计算模块的计算结果，预测分析环境的预测分析结果、专家评估结果以及网络相关数据查询结果，并基于所检测到的地理空间数据输出表征地理空间的二维结果图、三维结果图。2.根据权利要求1所述的地理信息采集模块，其特征在于，所述地理信息采集模块包括全站仪、水准仪、GPS数据采集车和传感器采集模块。3.根据权利要求2所述的地理信息采集模块，其特征在于，所述传感器采集模块包括位移传感器、坡度传感器、降雨量传感器、土壤温湿度传感器、河面水位高度传感器、岩石水含量探测器和气象传感器。4.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，所述专家评估模块内设一网络爬虫进程，用于在网络中查找与所接收的地理数据相关的网页或文档，并将查询结果发送到显示屏。5.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，所述图形绘制模块根据接收到的监测数据，生成随时间、空间变化的时空效应曲线即时态曲线和空间效应曲线，所述时态曲线显示了各监测点的原始数据或转移数据随时间的变化情况，所述空间效应曲线突出了同一时间不同测点的监测结果随地理位置变更的变化规律。6.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，还包括一供电装置，供电装置为太阳能发电机或风力发电机。7.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，所述数据曲线采用折线和平滑曲线绘制，所述平滑曲线选用拉格朗日和三次样条算法，并在绘制时添加各种标注信息。8.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。9.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。10.根据权利要求1所述的地理信息数据采集展示系统，其特征在于，视频数据的预处理至少包括压缩、锐化、图形对齐拼接和畸变校正。
【文档编号】G06F17/30GK106066857SQ201610351441
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月20日 公开号201610351441.5, CN 106066857 A, CN 106066857A, CN 201610351441, CN-A-106066857, CN106066857 A, CN106066857A, CN201610351441, CN201610351441.5
【发明人】陈延辉, 宫蕾, 岳汉秋, 甘泉, 史彬峰, 吴楠楠, 孙琼琼
【申请人】平顶山学院