[发明专利]森林融雪监测系统

权利要求书

1.一种森林融雪监测系统，其特征在于，包括

人机操作模块，用于用户登录，输入待监测点的基本信息数据和控制命令；

融雪数据采集模块，通过按一定的距离埋设在待监测点周围的超声波传感器和水流传感器进行融雪数据的采集；

卫星视频采集模块，用于实时采集森林融雪情况的视频数据，并将采集到的数据发送到数据处理模块；

卫星热红外监测模块，用于获取森林地表温度信息；

图像处理模块，用于通过结构元素遍历整个图像，平滑积雪覆盖区域的边缘，并将图像的亮度调整到预设的标准值；并用于通过kinect深度传感器进行完成图像修饰的图像数据深度图像的获取，将获取的深度图像发送到三维重构模块；

三维重构模块，用于将所获得的深度图像进行三角化，然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法构造等值面，完成三维图像的重构；

积雪覆盖区图形识别模块，用于通过预设的图形模板进行所得的三维图像内积雪覆盖区形状的分割和识别；

积雪覆盖区尺寸测量模块，用于根据积雪覆盖区图形识别模块的识别结果进行对应的标尺的调用，通过调用的标尺积雪覆盖区的尺寸进行测量，自动输出测量结果；所述标尺可根据图像的大小、变形进行缩放和拉伸；

积雪覆盖区面积计算模块，用于根据预设的图形模板面积计算算法进行各区域积雪覆盖区面积的计算，并根据每一个图像所对应的面积缩放比例进行面积的换算，并将所有的换算结果进行统计，得积雪覆盖区总面积；

预测分析模块，用于根据接收到的融雪数据进行融雪情况的评估预测分析，并将得到的结果预测发送到显示屏以及指定的移动终端，发送到指定的数据库进行储存；

中央处理器，用于接收预测分析模块的预测分析结果，并根据预测分析结果进行报警模块的启闭；用于接收人机操作模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法将这些命令发送到对应的模块；用于接收各数据采集模块所采集到的数据，并将接收到的数据按积雪所在地理位置信息进行分类后储存在对应的数据库内；用于用户注册、权限管理和密码修改；

报警模块，用于根据中央处理器发送的控制命令发出语音报警，并根据中央处理器发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端；发送的短信至少包括监测点所在位置以及目前各监测模块所检测到的数据。

2.如权利要求1所述的森林融雪监测系统，其特征在于，所述超声波传感器用于进行积雪厚度的采集，所述水流传感器用于进行积雪融化所产生的雪水流速的采集。

3.如权利要求1所述的森林融雪监测系统，其特征在于，还包括一数据共享模块，用于下载或打印的方式进行数据库内数据的共享。

4.如权利要求1所述的森林融雪监测系统，其特征在于，所述预测分析模块包括

图形绘制模块，用于根据所监测到数据绘制各种曲线图；

对比分析模块，将绘制曲线与原实测曲线进行对比分析和预测，输出分析预测结果。

5.如权利要求4所述的森林融雪监测系统，其特征在于，所述图形绘制模块根据输入的监测数据，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变形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监测点推进的变化规律。

6.如权利要求1所述的森林融雪监测系统，其特征在于，还包括一显示屏，用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于监测到的数据输出表征建筑变形情况的二维结果图、三维结果图。

7.如权利要求1所述的森林融雪监测系统，其特征在于，还包括一计算分析模块，内设算法编辑模块，用于通过各种算法进行目标数据的获取。