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基于无线传感器的嵌入式森林防火智能监测系统 被引量:10
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作者 田仲富 王述洋 黄英来 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期763-768,共6页
针对传统林火监测技术的不足,将先进的无线传感器网络技术与嵌入式技术相结合并应用在森林防火监测中,从而提出了一种可增强林火识别率的智能森林防火监测系统。该系统采用无线网络协议Zig Bee来进行组网,具有组网简单、路径信息占用存... 针对传统林火监测技术的不足,将先进的无线传感器网络技术与嵌入式技术相结合并应用在森林防火监测中,从而提出了一种可增强林火识别率的智能森林防火监测系统。该系统采用无线网络协议Zig Bee来进行组网,具有组网简单、路径信息占用存储器容量小等优点,非常适合林区的监测环境,且可有效地降低系统的能耗和成本。实验表明:该系统具有运行稳定及组网灵活等特点,可对森林监测区域的环境信息进行实时监测。当发现火情时系统采用DV-Hop算法可自动实现准确定位并及时发送警报信息,从而为后续的林火扑救工作打下良好的基础,同时也为林业智能数字化建设工作提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 森林防火 无线传感器 监控中心 智能系统 林火监测 无线协议 网络节点 定位算法
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Improving the accuracy of image-based forest fire recognition and spatial positioning 被引量:10
2
作者 JIANG LiLi 1,QI QingWen 1,ZHANG An 1,GUO ChaoHui 2 & CHENG Xi 1,3 1 Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China 2 China Center for Resources Satellite Data and Applications,Beijing 100094,China 3Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2010年第S1期184-190,共7页
Forest fires are frequent natural disasters.It is necessary to explore advanced means to monitor,recognize and locate forest fires so as to establish a scientific system for the early detection,real-time positioning a... Forest fires are frequent natural disasters.It is necessary to explore advanced means to monitor,recognize and locate forest fires so as to establish a scientific system for the early detection,real-time positioning and quick fighting of forest fires.This paper mainly expounds methods and algorithms for improving accuracy and removing uncertainty in image-based forest fire recognition and spatial positioning.Firstly,we discuss a method of forest fire recognition in visible-light imagery.There are four aspects to improve accuracy and remove uncertainty in fire recognition:(1)eliminating factors of interference such as road and sky with high brightness,red leaves,other colored objects and objects that are lit up at night,(2)excluding imaging for specific periods and azimuth angles for which interference phenomena repeatedly occur,(3)improving the thresholding method for determining the flame border in image processing by adjusting the threshold to the season,weather and region,and (4)integrating the visible-light image method with infrared image technology.Secondly,we examine infrared-image-based methods and approaches of improving the accuracy of forest fire recognition by combining the spectrum threshold with an object feature value such as the normalized difference vegetation index and excluding factors of disturbance such as interference signals,extreme weather and high-temperature animals.Thirdly,a method of visible analysis to enhance the accuracy of forest fire positioning is examined and realized;the method includes decreasing the visual angle,selecting central points,selecting the largest spots,and judging the selection of fire spots according to the central distance.Case studies are examined and the results are found to be satisfactory. 展开更多
关键词 forest fire monitoring spatial positioning ACCURACY improvement
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森林消防车无网络通信定位及参数采集系统设计 被引量:7
3
作者 徐睿 魏斌 +2 位作者 王博 孙榕 孙术发 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第4期530-533,共4页
为了实现在无信号林区对森林消防车的定位及参数采集,采用传感技术、北斗短报文技术,研发了一种基于北斗短报文的通信定位及参数采集系统,该系统包括数据采集系统、北斗短报文通信系统。参数采集系统采用STM32芯片采集传感器数据,同时... 为了实现在无信号林区对森林消防车的定位及参数采集,采用传感技术、北斗短报文技术,研发了一种基于北斗短报文的通信定位及参数采集系统,该系统包括数据采集系统、北斗短报文通信系统。参数采集系统采用STM32芯片采集传感器数据,同时利用三防平板电脑的GPS定位功能获取森林消防车的位置,在原始林区弱信号甚至是无信号情况下利用北斗短报文技术上报消防车的传感器参数和位置信息,指挥车车载终端收到报文信息,在本地存储并上传到云端,支持APP实时显示。经测试,系统定位的精度可克服环境空旷程度的影响,整体运行情况良好,符合林区无网环境下消防车参数和位置信息采集需求,能够作为提高无信号林区救援的有效手段,从而提高无信号林区消防救援的安全性和高效性。 展开更多
关键词 森林消防车 车辆定位 参数采集 网络架构
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基于视频监控系统的林火定位算法研究 被引量:6
4
作者 张健 王元园 +1 位作者 韩宁 梁毅 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期127-130,共4页
以森林防火瞭望塔视频监控设备为硬件基础,在地理信息技术平台上仅使用单个瞭望塔回传数据进行火点定位算法研究。运用穷举搜索法判断DEM(数字高程模型)图层地形剖面上的火点位置,并根据山区地形多变的特点,使用曲线拟合法得到不同坡度... 以森林防火瞭望塔视频监控设备为硬件基础,在地理信息技术平台上仅使用单个瞭望塔回传数据进行火点定位算法研究。运用穷举搜索法判断DEM(数字高程模型)图层地形剖面上的火点位置,并根据山区地形多变的特点,使用曲线拟合法得到不同坡度时的搜索步长插值函数。实地试验表明,本自动定位方法的精度可以满足林火监控的实际需求,成为提升我国森林火灾应急指挥管理智能化水平的点睛之笔。 展开更多
关键词 控制理论与控制工程 森林火灾 自动定位 穷举搜索法 曲线拟合
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基于摄像机标定技术的林火定位方法研究 被引量:4
5
作者 杨广群 韩宁 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期215-219,共5页
提出了一种以数字视频监控系统为平台,利用摄像机标定技术和空间分析中可视域分析对林火进行自动定位的方法。根据摄像机系统前端监控点的硬件组成及其成像原理,分别建立了前端监控点空间模型和中心透视投影模型。利用Matlab中Camera Ca... 提出了一种以数字视频监控系统为平台,利用摄像机标定技术和空间分析中可视域分析对林火进行自动定位的方法。根据摄像机系统前端监控点的硬件组成及其成像原理,分别建立了前端监控点空间模型和中心透视投影模型。利用Matlab中Camera CalibrationToo-lbox对定焦摄像机的关键参数进行标定,求出其内方位元素和图像畸变系数,结合ArcGIS Engine通视性分析中的相关方法,实现了对单目摄像机单幅图像上任意位置火点的自动定位。 展开更多
关键词 林业工程 森林火灾 自动定位 摄像机标定 ARCGIS ENGINE
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不同植被GPS定位精度影响因素分析及多路径效应 被引量:4
6
作者 汪东 周宏平 +3 位作者 张慧春 郑加强 周瑞琼 刘成林 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期46-51,共6页
针对不同植被类型森林火灾的灾前预警、灾中扑救、灾后评估过程中需要精准确定火灾、水源位置和扑火路线的需求,利用Trimble AgGPS132和Geo XT进行了草地(鸭趾草)、灌木丛(大叶黄杨)和树林(落羽杉)等不同植被类型时的GPS静态定... 针对不同植被类型森林火灾的灾前预警、灾中扑救、灾后评估过程中需要精准确定火灾、水源位置和扑火路线的需求,利用Trimble AgGPS132和Geo XT进行了草地(鸭趾草)、灌木丛(大叶黄杨)和树林(落羽杉)等不同植被类型时的GPS静态定位和动态定位试验,并观测记录了GPS卫星可见性和PDOP,对比分析其定位误差,进行不同截止高度角对能见卫星个数、PDOP和定位误差的影响,并分析其误差原因及改善方法,采用AUTOCAD结合速度过滤算法对不同植被类型时动态定位产生的多线进行简化。试验结果显示,根据卫星可见数和PDOP值,不同植被类型的GPS观测条件为草地〉灌木丛〉树林,定位误差的大小为草地〈灌木丛〈树林,灌木丛、树叶产生的多路径效应是在森林中定位误差的主要来源。得到了不同植被类型下测量次数与定位精度的回归拟合方程,定位精度与测量次数的对数成线性关系,静态定位时测量次数为200次比较合适。截止高度角太大,将导致观测失效、误差增大的现象,综合考虑根据卫星可见数、PDOP值、定位误差和减弱森林中的多路径效应等因素,截止高度角E在8°~20°比较合适。另外对于草地、灌木丛、树林不同植被类型进行动态定位时,速度过滤算法都能起到很好的修正误差、优化线型的作用。 展开更多
关键词 森林防火 GPS定位 植被类型 多路径效应 截止高度角 速度过滤算法
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林火报警图像中火源点确定方法研究 被引量:2
7
作者 王永泽 李毅 +1 位作者 杨广群 韩宁 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期50-55,共6页
通过分析早期森林火灾烟雾图像的运动特征,提出了一种基于数字图像处理技术的森林火灾火源点确定方法。通过对早期报警图像RGB模型进行分量提取并各自直方图均衡化,获得了其中烟雾区域和背景区域的灰度特征,进而根据烟雾区域的连通性选... 通过分析早期森林火灾烟雾图像的运动特征,提出了一种基于数字图像处理技术的森林火灾火源点确定方法。通过对早期报警图像RGB模型进行分量提取并各自直方图均衡化,获得了其中烟雾区域和背景区域的灰度特征,进而根据烟雾区域的连通性选用区域生长法则,分割出独立的目标图像,最终使用深度优先搜索算法遍历整个烟雾区域,确定其最低像素点,即火源点,完成林火的自动定位。结果表明,此种定位方法的准确率达到90.8%。 展开更多
关键词 林业工程 森林防火 数字图像处理 自动定位
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智慧森林中火点视频图像自动定位算法 被引量:1
8
作者 李高和 张艳莉 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期102-105,共4页
以智慧森林中数字视频监控系统为平台,利用摄像机标定技术和空间立体分析,对森林火灾进行自动定位算法研究。运用穷举搜索法和二分法,借助DEM模型,判断地形剖面上的火点位置。根据林区地形变化的特点,运用摄像机镜头光轴在空间的平移方... 以智慧森林中数字视频监控系统为平台,利用摄像机标定技术和空间立体分析,对森林火灾进行自动定位算法研究。运用穷举搜索法和二分法,借助DEM模型,判断地形剖面上的火点位置。根据林区地形变化的特点,运用摄像机镜头光轴在空间的平移方法,在平面像素坐标与立体空间坐标之间建立映射,简化算法,提高计算精度。实际应用表明,该算法在经过40多组数据的测试,计算的火点位置直线距离误差在95 m范围内,旋转角和俯仰角的精度得到了提高。 展开更多
关键词 森林火灾 自动定位 数字高程模型 摄像机标定 穷举搜索法 二分法
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基于三角扩散模型的遮挡林火图像中火源点确定
9
作者 赵齐 韩宁 罗琴娟 《林业机械与木工设备》 2016年第9期13-16,共4页
针对目前森林火灾数字视频监控系统中火源点被遮挡情况下无法定位的问题,提出了一种基于林火烟雾三角扩散模型的方法,用于确定林火报警图像上被遮挡火源点的像素坐标。该方法首先对已被识别的林火烟雾图像进行分割和边缘提取,进而运用... 针对目前森林火灾数字视频监控系统中火源点被遮挡情况下无法定位的问题,提出了一种基于林火烟雾三角扩散模型的方法,用于确定林火报警图像上被遮挡火源点的像素坐标。该方法首先对已被识别的林火烟雾图像进行分割和边缘提取,进而运用光流法分析得到林火烟雾运动趋势,在此基础上构建三角扩散模型,从而估算出图像中遮挡情况下的林火火源点像素坐标。实验结果表明,在烟雾遮挡但能够呈现出三角轮廓时,其像素误差在20个像素点内,这一结论可为实现林火数字视频监控系统的全视域定位提供理论支持。 展开更多
关键词 林火定位 边缘提取 光流分析 三角扩散模型
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基于GIS的森林火灾自动定位系统设计与开发 被引量:8
10
作者 于文华 陈阳 +1 位作者 王勇 张健 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期493-497,共5页
根据森林防火管理的实际需求,以瞭望塔视频监控设备为硬件基础,提出了双点定位方法与单点定位方法相结合的综合方案,综合运用组件GIS、ArcSDE数据库引擎、.NET等多种先进软件技术设计开发了鹫峰国家森林公园森林火灾定位系统,解决了目... 根据森林防火管理的实际需求,以瞭望塔视频监控设备为硬件基础,提出了双点定位方法与单点定位方法相结合的综合方案,综合运用组件GIS、ArcSDE数据库引擎、.NET等多种先进软件技术设计开发了鹫峰国家森林公园森林火灾定位系统,解决了目前森林防火基层管理亟待解决的着火点现场定位问题。 展开更多
关键词 组件GIS 森林火灾视频监控 自动定位
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森林防火指挥管理系统设计与开发 被引量:7
11
作者 杨志刚 叶金盛 《广东林业科技》 2010年第6期72-76,共5页
以基础空间地理数据、遥感影像、DEM数据、气象信息、实时单兵GPS回传数据、森林资源数据、森林防火等各项数据为信息源,从森林防火的实际需求出发,综合运用3S技术、数据库技术、网络技术及森林防火专业技术、二次开发技术、模型分析技... 以基础空间地理数据、遥感影像、DEM数据、气象信息、实时单兵GPS回传数据、森林资源数据、森林防火等各项数据为信息源,从森林防火的实际需求出发,综合运用3S技术、数据库技术、网络技术及森林防火专业技术、二次开发技术、模型分析技术等多种手段,设计并开发了森林防火指挥管理系统。系统根据森林防火的业务特点设计了森林防火实时指挥、日常林火监测预警、灾后损失评估3个主要的功能模块,可实现的功能主要有:火点智能定位、火场及周边信息查询、单兵作战指挥、多点实时定位、林火蔓延分析、辅助决策指挥、林火档案记录、历史档案查询与分析等。该系统为森林防火指挥与日常管理工作提供了高效的操作平台,促进了森林防火辅助决策指挥的智能化、信息化,对我国基层森林防火工作具有重要的意义。 展开更多
关键词 森林防火 系统设计与开发 GPS实时定位 林火蔓延
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Google Earth软件在航空护林工作中的应用研究 被引量:4
12
作者 刘晓曦 《林业调查规划》 2018年第4期10-15,共6页
采用地形图和GPS进行巡护导航和火场位置确定的传统航空护林工作存在着识图导航难度大,工作强度大,飞行观察员对护区林情火情的侦查时间相对较少等弊端。探究Google Earth软件在航空护林工作中的应用,旨在把飞行观察员从定位、导航中解... 采用地形图和GPS进行巡护导航和火场位置确定的传统航空护林工作存在着识图导航难度大,工作强度大,飞行观察员对护区林情火情的侦查时间相对较少等弊端。探究Google Earth软件在航空护林工作中的应用,旨在把飞行观察员从定位、导航中解放出来,把更多的时间用在林情火情侦查中,提高航空护林效率。文中阐述Google Earth软件在航空护林中找寻目的地,获取3D地形,获取地标,添加注释,地标收藏,测量长度、周长、面积等功能。并探究Google Earth软件在航空护林工作中的几种模拟应用,包括航线规划与制作,火场确定与火场周边地形预览,按规定航线导航,火场势态图制作,建立护区林火信息数据库等。 展开更多
关键词 航空护林 GOOGLE Earth软件 航线规划 火场确定 导航 火场势态图 林火信息
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基于无人机多传感吊舱系统的火点实时定位方法 被引量:1
13
作者 李兴东 肖旭 +2 位作者 陈显东 张时雨 刘九庆 《火灾科学》 CAS 北大核心 2022年第1期35-45,共11页
林火定位是林火智能监测设备的核心技术。提出了一种基于激光雷达、红外热像仪及组合惯导多数据融合的火点定位方法。首先设计了一个通用的无人机吊舱系统,并基于ROS框架实现数据采集、数据处理和数据传输等功能;其次提出了一个基于无... 林火定位是林火智能监测设备的核心技术。提出了一种基于激光雷达、红外热像仪及组合惯导多数据融合的火点定位方法。首先设计了一个通用的无人机吊舱系统,并基于ROS框架实现数据采集、数据处理和数据传输等功能;其次提出了一个基于无人机吊舱系统的火点全局定位方案,根据红外热像仪成像特性识别火点,同时将密集点云与红外图像进行数据融合,估计出火点的三维空间位置;然后根据无人机位姿提出了一种基于墨卡托投影的火点全局定位方案,得到了火点的GPS位置。最后通过试验得到了该方案的全局定位精度:在实验中经度最大误差为2.36×10^(-5)°,纬度最大误差为1.84×10^(-5)°,高程最大误差为0.9261 m,为其他林火定位方案提供了技术支持。 展开更多
关键词 多传感器方法 数据融合 林火监测 无人机吊舱 林火全局定位
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Kohonen模糊神经网络聚类与数据融合技术在“3S”森林防火中的应用 被引量:2
14
作者 余启刚 《林业科技》 北大核心 2003年第3期21-25,共5页
This paper has clarified the event strategic significance of realizing sustaining development of mankind for forest tire prevention,and then further in fronded the technology of in fared remote sensing in satellite of... This paper has clarified the event strategic significance of realizing sustaining development of mankind for forest tire prevention,and then further in fronded the technology of in fared remote sensing in satellite of MKDIS for forest fire prevention at the basic of having brief in production for "3S"(RS,GIS and GPS),and put out the technical improving methods of Kohonen fuzzy neural network and data fashion to the deficiency. 展开更多
关键词 Kohonen模糊神经网络 数据融合技术 森林防火 遥感技术 聚类技术
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