一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法技术

本发明专利技术公开了一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，首先构建GIS数字地图平台，在平台上设定有益目标位置及影响范围、不利目标位置及影响范围、报警条件；然后利用手机GPS实时获取学生的位置信息，根据位置的时间轨迹和报警条件分析判断，做出是否报警的决定，如果报警，则自动通过短信向家长或老师发出报警信息。本发明专利技术克服了已经存在的各种监护系统依靠有人监视进行监护的缺点，无需人员监视，即可实现自动监护，适合为自动条件的优点同时在这基础之上还完善了更多、更人性化的功能。由于本发明专利技术是灵活的，人性化的，这种设计方式与正处于成长期的青少年叛逆的性格相适应，有助于他们的身心健康，一定能成为广大中小学生的必备安全助手。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地理信息系统
，涉及一种监护方法，具体涉及一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法。
技术介绍
随着经济社会的不断发展，诸多的不良因素影响这广大中小学生的健康成长。而处于成长期的中小学生性格较为叛逆，自律能力差，缺乏辨别是非能力。所以这不利于我们的健康成长，给家庭，学校和社会带来了困扰。有不少中学生甚至有出入网吧，酒吧的不良场所的行为。因此市场上迫切需要一种能保障学生安全、及时向家长反馈信息的智能监护系统。现在市场上已经存在的监护系统主要有以下两种：一是以老人/儿童手机、智能手表、智能手环等穿戴设备等为代表的移动式监护系统，二是建立在校园内的“一卡通”卡务式固定监护系统。但这些已有的监护系统都存在有不同的缺陷。预装了GPS模块的老人/儿童手机可以实现对手机用户的定位和防走失等功能，而且价格相对比较便宜。然而，这些具有价格优势且面向特定用户群体的手机却因为功能单一、收费业务、交互性和用户体验效果等因素，最终没能得到广大用户群体的青睐。智能手表、手环等穿戴设备是电子科技产品发展的新趋势，它集科技与时尚于一身，可以用于监测人体的运动量、睡眠质量、血压、心率等健康指标，得到了广大潮流青年们的热捧。然而，功能相对齐全的智能穿戴设备具有高昂的价格，而价格相对合理的，在功能上却又大打折扣。另外，其复杂的使用方法，也并不适用于中小学生用户群体。同时，这些智能穿戴设备由于屏幕的限制往往不能向用户提供地图服务、导航功能等业务。卡务式管理系统即是学校为了方便对学生的管理而普遍采用的“一卡通”管理系统，将其用于进出学校的凭证将可以实现对学生的智能管理。卡务式系统可以方便的记录学生进出学校的时间，在系统界面可以查找到这些记录信息，但是却不能监督学生在离开学校以后去了哪里。这就暴露了这一系统的弱点，即灵活性差、监护范围有限、针对性不强、信息传递不及时。学校相对于社会是一个比较安全的场所，存在的不安全因素也相对较少，然而卡务式系统只能在这个相对比较安全的范围内起作用，在存在较多不安全因素的社会上却起不到任何监护作用。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供可一种能够自动提示潜在危险因素和不良场所、自动提醒学生和家长远离学校等特定位置、在必要时刻向学校和家长发出安全警报中小学生条件监护方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建GIS数字地图平台，在平台上设定有益目标位置及影响范围、不利目标位置及影响范围、报警条件；步骤2：利用手机GPS实时获取学生的位置信息，根据位置的时间轨迹和报警条件分析判断，做出是否报警的决定。作为优选，步骤1中所述警报条件分为“靠近警报型”和“远离警报型”两种；所述“靠近警报型”是根据设置的不利目标位置及影响范围，当学生靠近该不利目标位置的影响范围边界时，首先向学生发出安全警报，如果在一定时间内学生没有离开则向监护人发出警报；所述“远离警报型”是根据学校的位置，当学生在不当时间段内离开学校则首先向学生发出安全警报，如果在一定时间内学生还没有返校则向监护人发出警报。作为优选，所述方法能根据手机加速度感应模块探测到手机速度及加速度的剧烈变化，判断学生意外情况的发生，并第一时间通知监护人。作为优选，所述手机加速度的剧烈变化，是把建立在手机上的传感器坐标系的X、Y、Z轴坐标转换为以地理北、东、铅垂方向为轴向的坐标，将三个方向的加速度进行转换，判断手机在垂直方向上的加速度剧烈变化。作为手机姿态的变化分析，利用对时间段内的加速度数据进行积分运算，得到手机速度和轨迹路径，以此判断持有人是否受到意外冲击和跌倒。作为优选，当周围环境意外情况发生时，启动安全区导航功能，根据学生的当前位置帮助学生寻找离学生最近的安全区域，并提供最近的导航路线。本专利技术的有益效果为：1.灵活性高；本专利技术能够自动提示潜在危险因素和不良场所，在必要时刻向学校和家长发出安全警报。它的警报条件可以根据需要创建、更改和删除，这样家长就能根据实际情况编辑监护条件，提高了软件的灵活性和自主性，增强了它的适应性。2.针对性强；本专利技术建立在单个学生和家长单线形关系，而不是以学校为中心，建立每个学生与学校的星形关系，不需要第三方的介入。因而针对性很强，能够确保家长针对自己的孩子做有效的监护。本专利技术并不是简单的对学生进行时时追踪，而是只在特定条件下做必要的安全监护，不仅节省了家长的精力，也给孩子更多的自主空间，让孩子们能够接受。3.具有对不可见安全隐患的识别功能；考虑到一些平时看不到的潜在危险，本专利技术能识别空气污染，辐射等不可见安全隐患的辨别能力。对特定的区域标定后，通过函数模型确定隐患区域，本专利技术就能在学生靠近隐患区时发出警报。函数模型是根据危险源类型采用不同的扩散模型。对于辐射源，采用按距离的三次方衰减模型和安全阈值设定隐患区域；对于化学污染源，根据大气状态采用不同的扩散模型。由函数模型设定隐患区域可以根据环境部门的监测资料进行。4.灵敏的加速度感应功能；由于一些交通事故，跌落等突发情况会引起加速度的剧烈变化，本专利技术利用加速度感应模块，就能够在意外情况发生的第一时间通知监护人。附图说明图1：本专利技术实施例的流程图；图2：本专利技术实施例的手机加速度路径积分示意图。具体实施方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请见图1，本专利技术提供的一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，包括以下步骤：步骤1：构建GIS数字地图平台，在平台上设定有益目标位置及影响范围、不利目标位置及影响范围、报警条件；本专利技术通过已有网络地图平台（百度、天地图、Google地图、微软Bing地图）获得地图和开发工具支持，搭建GIS数字地图平台。通过在网络地图平台上叠加警报条件区域图层。警报条件分为“靠近警报型”和“远离警报型”两种；“靠近警报型”是根据设置的不利目标位置及影响范围，当学生靠近该不利目标位置的影响范围边界时，首先向学生发出安全警报，如果在一定时间内学生没有离开则向监护人发出警报；“远离警报型”是根据学校的位置，当学生在不当时间段内离开学校则首先向学生发出安全警报，如果在一定时间内学生还没有返校则向监护人发出警报。根据实际情况可以将学校等地段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建GIS数字地图平台，在平台上设定有益目标位置及影响范围、不利目标位置及影响范围、报警条件；步骤2：利用手机GPS实时获取学生的位置信息，根据位置的时间轨迹和报警条件分析判断，做出是否报警的决定。

【技术特征摘要】
1.一种基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构建GIS数字地图平台，在平台上设定有益目标位置及影响范围、不利目标位置
及影响范围、报警条件；
步骤2：利用手机GPS实时获取学生的位置信息，根据位置的时间轨迹和报警条件分析
判断，做出是否报警的决定。
2.根据权利要求1所述的基于GPS和GIS的中小学生条件监护方法，其特征在于：步骤1
中所述警报条件分为“靠近警报型”和“远离警报型”两种；所述“靠近警报型”是根据设置的
不利目标位置及影响范围，当学生靠近该不利目标位置的影响范围边界时，首先向学生发
出安全警报，如果在一定时间内学生没有离开则向监护人发出警报；所述“远离警报型”是
根据学校的位置，当学生在不当时间段内离开学校则首先向学生发出安全警报，如果在一
定时间内学生还没有返校则向监护人发出警报。
3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达伟，蒋征，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42