[发明专利]森林防火火点定位方法

说明书

技术领域

森林防火火点定位方法，具体是配合数字云台/转台使用，利用数字高程模型，对林火火点位置进行定位的一种计算方法。

背景技术

国内外现有的定位产方法，都需要预先测量出基站所在位置的坐标位置，水平初始位置，垂直初始位置，云台高度，以及正北方向等参数，该方法是根据基站坐标确定云台位置，根据正北方向确定云台水平转角，根据水平和垂直初始位置，确定云台转角偏差参数，通过云台转向和云台高度再结合3S技术分析获得发生火点位置，采用这种方法获得的火点定位精度的决定因素是，如何获取到准确的上述各个参数，即这些参数的准确性是定位技术的关键。数字云台多安装在林区、山区，山高路险，难于到达，即使人工测量定位，GPS测量都会因为人员素质以及设备因素有一定的测量误差，电子地图的制作也是有误差的，电子地图的坐标系一般是用投影坐标系或者地方坐标系，通过坐标系的转换，误差会进一步放大，这些误差的积累，会导致测量数据和电子地图的数据无法有效的结合。因此这种方法做出来的火点定位是不准确的，误差往往会很大，无法满足工作需要。

发明内容

为了解决基站所在坐标位置，水平初始位置，垂直初始位置，以及正北方向等技术参数难于获取以及误差问题。本发明公开了一种以后方定位原理实现基站（云台/转台）定位，以双控微调纠偏校准获得水平初始位置和垂直初始位置，以地图正北方向指向为本发明定位方法的正北方向。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：森林防火火点定位方法包括如下步骤：

A、获取电子地图上云台所在位置的坐标；

B、以电子地图的正北方向作为云台的正北方向，确定云台水平角误差值，根据该水平角误差值调整云台的水平初始位置；

C、以云台的实际水平方向作为云台的垂直位置，确定云台垂直角误差值，根据该垂直角误差值调整云台的垂直初始位置；

D、调整好云台后通过GIS的通视算法，在地图上选取p为云台位置点，a1、a2、a3为云台视角线和地面的交点，根据数字高程模型以及视频传递的直线和地面会产生一系列的交点，再采用逐步逼近的方法获得最近的一个交点位置，就得到了火点的位置，从而实现森林防火火点定位。

具体确定基站所在位置的坐标的过程如下：在电子地图上找到云台所在的大概位置，再在电子地图上确定三个标识点，并且从电子地图上获得所述标识点的坐标，以及云台从其中一个标识点转向另两个标识点的夹角，按如下公式计算云台所在位置的坐标。

公式中（X_A,Y_A）、（X_B,Y_B）、（X_C,Y_C）为标识点坐标，θ为A、B点与云台形成的夹角，γ为A、C点与云台形成的夹角。K、X0为中间过程值，（X_P,Y_P）为云台所在位置坐标。

更具体地，云台在电子地图中的位置记为S，理论上电子地图正北方向N为云台的正北方向，而云台的实际正北方向为N’，N方向和N’方向之间的夹角为云台水平角误差值，记为α；在电子地图上任找一标识点T1，让云台转向该标识点T1，此时云台的实际指向为T1’，则云台指向标识点T1的方向和云台指向标识点T1’的方向之间就会产生一个夹角，记为α’，α’=α，因而云台水平角误差值等于α’； 按照该水平角误差值调整云台的水平初始位置，使云台的实际正北方向与电子地图的正北方向重合。还可以另寻找至少一个标识点，获取至少一个云台水平角误差值，最后将所得的所有云台水平角误差值进行平均。

更具体地，云台在电子地图中的位置记为S，理论上实际水平方向L为云台垂直位置，而云台的实际垂直位置为L’，L方向和L’方向之间的夹角记为β，该β值为云台的垂直角误差值；在电子地图上找一个标识点O1，让云台转向该标识点O1，此时云台的实际指向为O1’，云台指向标识点O1的方向和云台指向标识点O1’的方向之间的夹角记为β’，β’=β，因此得到云台的垂直角误差值为β’； 该垂直角误差值调整云台的垂直初始位置，使云台的实际垂直位置与实际水平方向重合。还可以另寻找至少一个标识点，获取至少一个云台垂直角误差值，最后将所得的所有云台垂直角误差值进行平均。

本定位方法的优点在于：