专利名称：空间信息监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及空间信息监测技术领域，具体地说，是一种空间信息监测系统。
背景技术：
利用地理信息系统实现空间信息的监测，或者进一步实现城市管理是一项十分 复杂的技术，它涉及的内容复杂多样，信息量大。地理信息系统(Geographichformation System)是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整 个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、 分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及 其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定 地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如 数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输 出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的 方式和产品输出的类型。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普 通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。但是，由于GIS中的信息数据量巨大，各种信息数据之间的关系复杂，处理这些数 据的工作量也十分大，这限制了 GIS的应用范围，尤其限制了其在空间信息监测技术领域 中的应用。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种流程简单、实现方便的空间信息监测系统。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空间信息监测系统，包括空间信息采 集装置、空间信息分析装置和空间信息监测装置，其中所述空间信息采集装置，用于采集监测对象的静态、动态信息，并将上述信息发送 至空间信息分析装置和空间信息监测装置；所述空间信息分析装置，用于将空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、 体四种空间单元；还用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，并对空间单元和监测 对象的信息按照空间单元编码进行统计整理；所述空间信息监测装置，用于监测来自空间信息采集装置的信息；还用于根据空 间信息分析装置生成的数据定位监测对象的具体位置。进一步地，所述空间信息采集装置包括空间图像采集模块、监测对象状态采集模 块和全球卫星定位模块，其中所述空间图像采集模块，用于采集指定空间内的所有监测对象的图像信息，并将 上述信息发送至所述空间信息分析装置；[0013]所述监测对象状态采集模块，用于采集指定空间内监测对象的状态信息，并将上 述信息发送至所述空间信息监测装置；所述全球卫星定位模块，用于定位指定空间内监测对象的具体位置。进一步地，所述空间信息分析装置包括空间图像信息接收模块、立体可视化地理 信息系统模块、空间单元划分模块、空间信息分析模块和空间信息存储模块，其中所述空间图像信息接收模块，用于接收空间图像采集模块采集到的指定空间内监 测对象的图像信息，并发送至所述立体可视化地理信息系统模块；所述立体可视化地理信息系统模块，用于在计算机上完整再现指定空间的立体全 景图像；所述空间单元划分模块，用于将立体可视化地理信息系统模块上呈现的指定空间 按照空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体的空间单元；所述空间信息分析模块，用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，还用于 对空间单元和监测对象的信息按照编码进行统计整理，并发送至所述空间信息存储模块；所述空间信息存储模块，用于存储空间单元及监测对象的信息。进一步地，所述空间信息监测装置包括监测对象状态信息接收模块、监测对象状 态信息存储模块、空间事件监测模块、空间定位模块和空间事件预警模块，其中所述监测对象状态信息接收模块，用于接收监测对象状态采集模块采集到的指定 空间内的监测对象状态信息，并发送到监测对象状态信息存储模块；所述监测对象状态信息存储模块，用于存储指定空间内监测对象的状态信息；所述空间事件监测模块，连接至所述空间信息存储模块和监测对象状态信息存储 模块，用于读取监测对象状态信息存储模块中的监测对象状态信息，与预设的监测对象的 正常状态信息进行比对，判断指定空间内的监测对象是否处于正常状态，如果不在正常状 态，则判定监测对象有事件发生，生成一条事件记录，发送一个监测对象定位请求到所述空 间定位模块；所述空间定位模块，连接至所述全球卫星定位系统和空间事件监测模块，用于响 应所述空间事件监测模块的定位请求，对发生事件的监测对象进行定位，并发送一个预警 请求到所述空间事件预警模块；所述空间事件预警模块，用于响应所述空间事件监测模块的预警请求，对发生的 事件进行预警，并将预警信息发送到相关单位进行处理，并根据事件的严重程度判断是否 进行公示。本发明的空间信息监测系统，通过对采集到的空间信息进行点、线、面、体的合理 划分，并对划分后的空间单元进行编码，简化了对信息的处理流程，降低了运算量，从而使 得对空间信息的监控更为简单，扩大了其应用范围。本发明不但适用于城市管理系统，也适 用于村镇、街道、社区甚至楼宇管理系统等。
图1是本发明的空间信息监测系统一实施例的总体结构图；图2是本发明的空间信息采集装置一实施例的结构图；图3是本发明的空间信息分析装置一实施例的结构图；[0031]图4是本发明的空间信息监测装置一实施例的结构图；图5是本发明中空间信息监测系统事件触发机制示意图；图6是本发明中空间信息监测系统总体工作流程图；图7是本发明中空间单元划分工作流程图；图8是本发明中空间信息分析工作流程图；图9是本发明中空间信息监测预警工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。如图1所示，本发明的空间信息监测系统包括空间信息采集装置、空间信息分析 装置和空间信息监测装置，其中空间信息采集装置主要用于采集监测对象的静态、动态信息，并将上述信息发送 至空间信息分析装置和空间信息监测装置；空间信息分析装置主要用于将空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体 四种空间单元；还用于对点、线、面、体四种空间单元进行统一编码管理，并对监测对象的信 息按照空间单元编码进行统计整理；空间信息监测装置主要用于监测来自空间信息采集装置的信息；还用于根据空间 信息分析装置生成的数据定位监测对象的具体位置。如图2所示，空间信息采集装置包括空间图像采集模块、监测对象状态采集模块 和全球卫星定位模块。空间图像采集模块用于采集指定空间内的所有监测对象的图像信 息，可利用航拍装置、街道景观拍摄装置等多种方式采集指定空间内的立体全景图像信息； 监测对象状态采集模块用于采集指定空间内监测对象的状态信息，可利用各种类型的传感 器、视频监控设备以及移动巡查员携带移动检测仪器和PDA移动智能终端等方式实现上述 监测对象实时状态信息的采集；全球卫星定位系统用于定位指定空间内监测对象的具体位 置。如图3所示，空间信息分析装置包括空间图像信息接收模块、立体可视化地理信 息系统模块、空间单元划分模块、空间信息分析模块和空间信息存储模块。空间图像信息 接收模块用于接收空间图像采集模块采集到的指定空间内监测对象的图像信息；立体可视 化地理信息系统模块用于在计算机上完整再现指定空间的立体全景图像；空间单元划分模 块用于将再现的指定空间按照空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体的空间单 元；空间信息分析模块用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，还用于对空间单元 和监测对象的信息按照编码进行统计整理；空间信息存储模块用于存储空间单元和监测对 象的信息。如图4所示，空间信息监测装置包括监测对象状态信息接收模块、监测对象状态 信息存储模块、空间事件监测模块、空间定位模块和空间事件预警模块。监测对象状态信息 接收模块用于接监测对象的状态采集设备采集到的指定空间内的监测对象状态信息；监测 对象状态信息存储模块用于存储指定空间内监测对象的状态信息；空间事件监测模块用于 读取监测对象状态信息存储模块中的监测对象状态信息，与预设的监测对象的正常状态信6息进行比对，判断指定空间内的监测对象是否处于正常状态，如果不在正常状态，则判定监 测对象发生一个事件，生成一条事件记录，发送一个监测对象定位请求到空间定位模块；空 间定位模块用于响应空间事件监测模块的定位请求，对发生事件的监测对象进行定位；空 间事件预警模块用于响应空间事件监测模块的预警请求，对发生的事件进行预警，并将预 警信息发送到相关单位进行处理，并根据事件的严重程度判断是否进行公示。在其它实施例中，也可以不设监测对象状态信息存储模块，监测对象状态信息接 收模块将接收到的指定空间内的监测对象的状态信息直接发送到空间事件监测模块，由空 间事件监测模块对所接收到的监测对象的状态信息进行处理。如图5所示，判断指定空间内的监测对象是否处于正常状态的操作流程为对指 定空间内的监测对象预设一个正常状态的范围值域；判断监测到的指定空间内的监测对象 的实时状态是否在预设的值域内，若在，判断为指定空间内的监测对象为正常状态；若不 在，判断为指定空间内的监测对象不在正常状态，即有事件发生。如图6所示，空间信息监测系统的总体工作流程是步骤A，采集空间图像信息以 及空间内监测对象的状态信息；步骤B，将采集到的所述空间图像信息所对应的空间实体 按照空间信息采集装置活动范围划分为点、线、面、体四种空间单元，对空间单元和监测对 象进行统一编码管理，并对空间单元及监测对象的信息按照编码进行统计整理；步骤C，监 测所述各空间单元中所包含的监测对象的状态，在监测到异常状态后，生成事件记录，并发 送预警信息到相关单位。如图7所示，空间单元划分的具体工作流程是在计算机上完整再现指定空间的 立体全景图像；将计算机上呈现的指定空间按照空间信息采集装置的活动范围进行判断， 划分为点、线、面、体四种类型的空间单元。例如，可以将道路路口、危险源、污染源及监测点 等划分成点；将道路及其周边、河流及其周边、地下管道、地铁通道等划分为线；将公园、湖 泊、农田、开发区、工业园区、城市管理络等划分为面；将写字楼、商厦、体育场馆、重要建筑 等划分为体。当然，实际应用中不限于上述划分，例如本实施例将开发区划分成了面，但开 发区内同样有道路、管道、建筑等，还可以在其内部进行更为详细的划分。如图8所示，空间信息分析的具体工作流程是对空间单元按照地理位置和单元 类型进行统一编码，并对空间单元信息按照编码进行统计整理；对监测对象按照类型和所 属空间单元进行编码，并对监测对象信息按照编码进行统计整理；将空间单元信息和监测 对象信息存储到空间信息存储模块中。如图9所示，空间信息监测预警的具体工作流程是接收监测对象的实时状态信 息，存储到监测对象状态信息存储模块中；空间事件监测模块实时(或周期性)地读取监测 对象状态信息存储模块中监测对象的状态信息，与预设的监测对象的正常状态值域进行比 较，若正常，继续监视；若出现异常(即不正常)，则判定为监测对象产生一个事件，生成一 条事件记录，并向空间定位模块发起定位请求；空间定位模块连接至全球卫星定位系统，定 位监测对象的具体位置，更新事件记录，并向空间事件预警模块发送预警请求；空间事件预 警模块接到空间事件监测模块的事件记录后，首先判断该事件是否属于严重事件，若不属 于，则将事件的预警信息发送到事件相关处置单位；若属于，将事件的预警信息发送到事件 相关处置单位，间隔一定时间重复发送，直至监测对象的状态恢复正常；另外，如果该事件 涉及多个单位，则产生一个公示预警信息，并发送到事件影响范围内的所有单位进行相应处理。例如通过空间图像信息采集模块，预先对某一空间的图像信息进行采集，发送至 空间信息分析装置，由于该空间内的空间信息采集装置包括360度全景摄像头、烟感探测 器和温度传感器，整体活动(采集)范围为一个面，因此将此空间划分为面型空间单元，并 对该空间单元和空间内的监测对象进行编码和信息统计整理。当该空间单元内的某一区域 发生火灾时，通过监测对象状态采集模块采集到火灾区域内的实时信息，发送至空间信息 监测装置进行处理；空间信息监测装置发现烟感探测器和温度传感器发送的火警信号，或 者由摄像头拍摄到的图像亮度明显高于正常值(有明火)或者图像出现模糊(有浓烟)，从 而判断为该区域发生火灾，判断时也可以综合多种信息进行比较修正，以减少误判的可能； 空间信息监测装置发现火灾后，生成一个事件记录和定位请求，对火灾区域进行定位，定位 完毕后生成一个预警请求，将空间事件的预警信息发送到相关单位，如消防部门、广播系统等。再例如，空间信息监测装置监测到进行一指定空间的某一人物的运动轨迹异常， 或者其进入某特定区域，则可以判断为该人物具有危险生，生成预警信息并发送给保安部 门处理。判断某一事件是否属于严重事件，可以根据事件的类型进行判断，例如火灾等事 件属于严重事件，而某一道路上出现较小阻塞物属于一般事件。判断某一事件是否属于严 重事件还可以预设一域值，当事件异常小于该域值时属一般事件，当异常大于该域值时属 于严重事件。例如上述的在道路上出现阻塞物的情况，可将阻塞物的域值设为道路宽度的 一半，当阻塞物小于域值即小于道路宽度的一半时，阻塞物不会对交通造成严重影响，可判 断为是一般事件；当阻塞物大于域值即大于道路宽度的一半时，则阻塞物会对交通造成严 重影响，判断为严重事件。以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求1.一种空间信息监测系统，其特征在于，包括空间信息采集装置、空间信息分析装置和 空间信息监测装置，其中所述空间信息采集装置，用于采集监测对象的静态、动态信息，并将上述信息发送至空 间信息分析装置和空间信息监测装置；所述空间信息分析装置，用于将空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体四 种空间单元；还用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，并对空间单元和监测对象 的信息按照空间单元编码进行统计整理；所述空间信息监测装置，用于监测来自空间信息采集装置的信息；还用于根据空间信 息分析装置生成的数据定位监测对象的具体位置。
2.根据权利要求1所述的空间信息监测系统，其特征在于，所述空间信息采集装置包 括空间图像采集模块、监测对象状态采集模块和全球卫星定位模块，其中所述空间图像采集模块，用于采集指定空间内的所有监测对象的图像信息，并将上述 信息发送至所述空间信息分析装置；所述监测对象状态采集模块，用于采集指定空间内监测对象的状态信息，并将上述信 息发送至所述空间信息监测装置；所述全球卫星定位模块，用于定位指定空间内监测对象的具体位置。
3.根据权利要求2所述的空间信息监测系统，其特征在于，所述空间信息分析装置包 括空间图像信息接收模块、立体可视化地理信息系统模块、空间单元划分模块、空间信息 分析模块和空间信息存储模块，其中所述空间图像信息接收模块，用于接收空间图像采集模块采集到的指定空间内监测对 象的图像信息，并发送至所述立体可视化地理信息系统模块；所述立体可视化地理信息系统模块，用于在计算机上完整再现指定空间的立体全景图像；所述空间单元划分模块，用于将立体可视化地理信息系统模块上呈现的指定空间按照 空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体的空间单元；所述空间信息分析模块，用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，还用于对空 间单元和监测对象的信息按照编码进行统计整理，并发送至所述空间信息存储模块； 所述空间信息存储模块，用于存储空间单元及监测对象的信息。
4.根据权利要求3所述的空间信息监测系统，其特征在于，所述空间信息监测装置包 括监测对象状态信息接收模块、监测对象状态信息存储模块、空间事件监测模块、空间定 位模块和空间事件预警模块，其中所述监测对象状态信息接收模块，用于接收监测对象状态采集模块采集到的指定空间 内的监测对象状态信息，并发送到监测对象状态信息存储模块；所述监测对象状态信息存储模块，用于存储指定空间内监测对象的状态信息； 所述空间事件监测模块，连接至所述空间信息存储模块和监测对象状态信息存储模 块，用于读取监测对象状态信息存储模块中的监测对象状态信息，与预设的监测对象的正 常状态信息进行比对，判断指定空间内的监测对象是否处于正常状态，如果不在正常状态， 则判定监测对象有事件发生，生成一条事件记录，发送一个监测对象定位请求到所述空间 定位模块；所述空间定位模块，连接至所述全球卫星定位系统和空间事件监测模块，用于响应所 述空间事件监测模块的定位请求，对发生事件的监测对象进行定位，并发送一个预警请求 到所述空间事件预警模块；所述空间事件预警模块，用于响应所述空间事件监测模块的预警请求，对发生的事件 进行预警，并将预警信息发送到相关单位进行处理，并根据事件的严重程度判断是否进行 公示。
5.根据权利要求4所述的空间信息监测系统，其特征在于，所述空间信息监测装置判 断指定空间内的监测对象是否处于正常状态的结构特征为监测对象状态信息存储模块连接空间事件监测模块，将监测对象状态信息提供给空间 事件监测模块；空间事件监测模块将指定空间内的监测对象的实时状态与空间事件监测模块内预设 的正常状态的范围值域对比，将事件记录发送至空间定位模块。
专利摘要本实用新型公开了一种空间信息监测系统。该系统包括空间信息采集装置，用于采集监测对象的静态、动态信息，并将上述信息发送至空间信息分析装置和空间信息监测装置；所述空间信息分析装置，用于将空间信息采集装置的活动范围划分为点、线、面、体四种空间单元；还用于对空间单元和监测对象进行统一编码管理，并对空间单元和监测对象的信息按照空间单元编码进行统计整理；所述空间信息监测装置，用于监测来自空间信息采集装置的信息；还用于根据空间信息分析装置生成的数据定位监测对象的具体位置。本实用新型简化了对信息的处理流程，降低了运算量，从而使得对空间信息的监控更为简单，扩大了其应用范围。
文档编号G06F19/00GK201828915SQ201020242438
公开日2011年5月11日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者李立明 申请人:李立明