[发明专利]基于GIS定位技术的洪灾风险预警及撤离系统

权利要求书

1.一种基于GIS定位技术的洪灾风险预警及撤离方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过获取预测的河道洪水流量，以及通过无人机航拍技术获取河道两岸地貌，实现预警及撤离系统中基础数据的输入；

步骤二：利用地理信息系统GIS的图像识别技术提取河道两岸的三维坐标控制点，然后形成具有三维特征的曲面信息，最后将三维特征曲面信息嵌入到公共坐标地图中，完成地理信息的分类提取；

步骤三：从步骤二的公共坐标地图中提取河道剖面，以及从步骤一中提取特定时间点的河道洪水流量；根据河道剖面和特定时间点的河道洪水流量利用计算洪水演进的SMS软件和曼宁公式进行水面线计算，确定各个断面的淹没水深；

步骤四：确定出各个河道剖面的淹没水位后，将公共坐标地图中的所有剖面的垂线延长至高程为相应淹没水位的位置处，然后将所有延长的垂线端点连接得到的区域为洪水淹没区；根据相关部门模拟预测的单次最大洪峰流量利用步骤三的方法计算各个河道剖面相应的水位，并由确定洪水淹没区的方法确定洪水影响区；利用地理信息系统GIS查找洪水淹没区内的基站，由基站定位手机信号源位置，确定出洪水淹没区内手机用户端的分布，进而确定出洪水淹没区内的洪水影响人数；由有关部门获取模拟预测的预期降雨量、预期洪水流速和流量的洪水预期性因素；根据洪水淹没区域的范围、洪水影响人数和洪水预期性因素确定洪水预警等级；洪水影响区以外的区域为洪水安全区；运用GIS技术能在洪水安全区内确定并调用安全点，方便处于洪水淹没区和洪水影响区的人们向安全点处撤离避险；最后由三种区域的范围信息获得洪水影响分区图，并能够在公共坐标地图中显示；

步骤五：利用地理信息系统GIS查找洪水淹没区、洪水影响区附近的基站，由基站主动向无线电覆盖的区域内的手机用户端发射预警信息；当基站发射预警信息后就可定位出手机所在区域内的位置，从而确定区域内洪水影响人员分布情况；预警信息的接收对象是基站无线电信号覆盖的手机用户端，洪水淹没区、洪水影响区、洪水安全区、安全点的信息此时可主动发布到网页或者手机APP上；洪水淹没区和洪水影响区内的手机用户端在接收到预警信息后，可以主动在网页或者手机APP上进行查询洪水区域范围和安全点信息，并可利用涵盖三种区域范围信息和安全点信息的手机导航软件导航到安全点；导航路径包含有路和无路两种情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一具体为：提前利用无人机平台和图传系统并由地面控制台进行远程遥控拍摄，获取河道两岸地貌；对于同一河道地貌，无人机应要进行多视角航拍，利用光学仪器在无人机载体工作环境下进行多个视角拍摄地面影像，获取河道两岸地貌的多视角图像信息；向有关部门获取河道洪水流量，包括特定时间点的洪水流量和单次洪峰最大流量，且单次洪峰最大流量大于等于特定时间点的洪水流量；

在对于步骤一中的河道洪水流量的校正，是指根据有关部门模拟预测的河道剖面通过特定时间点的洪水流量和单次洪峰最大流量，每隔一段时间对其进行校正。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤二具体为：利用地理信息系统GIS的图像识别技术将无人机航拍的河道两岸地貌图片进行处理；首先在航拍图片中提取控制点，将航拍图片处理形成具有一定数量控制点的图片，这些控制点具有三维坐标信息；然后把图片中高程相等的控制点连接起来，将具有控制点的图片处理形成具有一定数量的三维特征曲面信息的图片，形成曲面的曲线就是等高线；最后将GIS图像识别形成的三维特征曲面信息嵌入到公共坐标地图中，公共坐标地图具有河道两岸的地理信息并可提取河道剖面；

步骤二中运用地理信息系统GIS的图像识别技术，将航拍的河道两岸地貌图片提取三维信息之前，要根据无人机多视角航拍同一河道两岸地貌的图片进行地物信息的识别，将房屋高层建筑位置识别出来，并在房屋高层建筑位置处的控制点高程基础上减去建筑高度，处理成新的控制点高程，从而形成较精准的地形条件；地形条件越精准，步骤三中处理的河道断面也会更加精确，最后计算出来的成果也会更加精确。