[发明专利]集成化林火动态监测与精确定位系统及定位方法

权利要求书

1.一种集成化林火动态监测与精确定位系统，其特征是它主要由监控中心(1)、现场监控传输终端(2)和移动手持终端(3)组成，所述的监控中心(1)主要由无线网桥(101)、电视墙(102)、3G模块(103)和服务器(104)组成，所述的现场监控传输终端(2)主要由数字云台摄像机(201)、视频服务器(202)及无线网桥(203)组成，所述的移动手持终端(3)主要由PDA(301)和3G模块(302)组成，PDA(301)通过3G模块(302)与监控中心(1)中的3G模块(101)双向无线相连，3G模块(103)与服务器(104)相连，服务器(104)与无线网桥(101)相连，无线网桥(101)与电视墙(102)相连的同时通过无线与现场监控传输终端(2)的无线网桥(203)双向连接，无线网桥(203)与视频服务器(202)双向连接，视频服务器(202)与数字云台摄像机(201)双向连接。

2.根据权利要求2所述的集成化林火动态监测与精确定位系统，其特征是所述的PDA(301)中集成有GPS导航仪(303)、语音设备(304)和CCD摄像头(305)。

3.一种集成化林火动态监测与精确定位方法，其特征是它包括：

1)根据摄像机的视程在林区设置若干台摄像机，通过有线或无线通讯方式将所摄图像及与图像相配的参数实时传送到控制中心的计算机和电视墙上，并将摄像机的地理位置信息存储在控制中心的计算机中；

2)采用单点定位法确定火源，即当其中任一台摄像机捕捉到火点画面时，立即通过以下方法确定火点的位置：

首先，通过传回图像所携带的有关摄像机的信息，确定该摄像机相对于正北方向的旋转角，以确定火点发生的方向；

其次，通过摄像机相对于水平面的俯仰角和旋转角并结合渐进穷举法确定火点距离海平面的高度FD；

最后，根据以下公式计算出火点F的经纬度：

AO=DO·sinβ=FC·sinβ=HC·tanα·sinβ=(HO-FD)·tanα·sinβBO=DO·cosβ=FC·cosβ=HC·tanα·cosβ=(HO-FD)·tanα·cosβHF=n*NFD=HO-HC=HO-HF·cosβ]]>

式中：

AO是火点相对于摄像机的X方向的距离，它与摄像机的经度之和即为火点的经度值；

BO为是火点相对于摄像机的Y方向的距离，它与摄像机的纬度之和即为火点的纬度值；

α和β分别为摄像机的旋转角和俯仰角；

N为常数；

HO为摄像机的高度，可通过该摄像机的地理位置信息查得，F为火点，FD为火点的高度，FC和DO为火点的水平投影点至摄像机水平投影点之间的距离；HC为摄像机的海拔高度与火点海拔高度之差，n为渐进穷举的次数。