基于大数据的智慧城市管理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于大数据的智慧城市管理方法，其包括：城市管理终端发送城市管理请求到智慧城市管理云平台。路径规划模块根据喷洒区域进行喷洒路径规划以得到无人机喷洒路径。无人机管理终端发送药物装配完成指令到智慧城市管理云平台。无人机飞行模块根据药物装配完成指令和无人机喷洒路径生成无人机飞行指令。无人机响应于接收到的无人机飞行指令飞行并实时采集飞行采集图像序列。目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度。动作执行模块根据植物相对位置和植物密度生成药物喷洒指令并将其发送到相应的无人机。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的智慧城市管理方法
本专利技术涉及智慧城市和大数据领域，尤其涉及一种基于大数据的智慧城市管理方法。
技术介绍
智慧城市是指利用各种信息技术集成城市的组成系统和服务以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务并改善市民生活质量。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城市化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城市化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。运用大数据、云计算、区块链、人工智能等前沿技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新，从数字化到智能化再到智慧化，让城市更聪明一些、更智慧一些，是推动城市治理体系和治理能力现代化的必由之路。城市绿化管理是城市管理工作中的重要环节，目前的城市绿化管理工作存在人工消耗量大，任务分配不够智能化的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于大数据的智慧城市管理方法，其包括：城市管理终端发送城市管理请求到智慧城市管理云平台；路径规划模块根据喷洒区域建立喷洒空间模型，并根据城市三维地图获取喷洒空间模型中的自由喷洒子空间；获取当前喷洒子空间转移到其他每个自由喷洒子空间的转移概率，并选取转移概率最高的自由喷洒子空间作为当前喷洒子空间以对无人机进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径；无人机管理模块将城市管理请求发送到相应的无人机管理终端；在药物装配完成后无人机管理终端发送药物装配完成指令到智慧城市管理云平台；无人机飞行模块根据药物装配完成指令和无人机喷洒路径生成无人机飞行指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的无人机飞行指令按照无人机喷洒路径进行飞行并实时采集飞行采集图像序列，然后将其发送到智慧城市管理云平台；目标位置确定模块根据飞行采集图像序列获取植物图像序列和位置变换序列以得到当前飞行位置的位置变换系数，并获取当前飞行位置对应的植物图像的植物数量；目标位置确定模块根据当前飞行位置对应的植物图像的植物数量、位置变换系数和植物区域面积获取当前飞行位置的植物密度，根据当前飞行位置的位置变换系数和标准飞行位置得到当前飞行位置的植物相对位置；动作执行模块根据植物相对位置和植物密度获取喷洒药量和喷洒位置，并根据喷洒药量和喷洒位置生成药物喷洒指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的药物喷洒指令执行药物喷洒操作。根据一个优选实施方式，路径规划模块进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径包括：路径规划模块根据城市三维地图和喷洒区域建立城市空间模型，并按照标准子空间将城市空间模型划分为若干个互不重合的喷洒子空间，然后对每个喷洒子空间进行空间编号以得到喷洒空间模型；路径规划模块根据城市三维地图获取喷洒空间模型中每个喷洒子空间的空间自由比，并将空间自由比大于自由比阈值的喷洒子空间标注为自由喷洒子空间然后获取每个自由喷洒子空间的空间编号；路径规划模块从喷洒空间模型中随机选取一个自由喷洒子空间作为起始喷洒子空间，并从喷洒空间模型中随机选取一个自由喷洒子空间作为终点喷洒子空间，然后获取起始喷洒子空间和终点喷洒子空间的空间编号。根据一个优选实施方式，路径规划模块进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径包括：路径规划模块将起始喷洒子空间作为当前喷洒子空间并获取当前喷洒子空间转移到其他每个自由喷洒子空间的转移概率，并选取转移概率最高的自由喷洒子空间作为当前喷洒子空间；路径规划模块根据空间编号分析当前喷洒子空间是否为终点喷洒子空间；在当前喷洒子空间不为终点喷洒子空间时，重复以上步骤直到当前喷洒子空间为终点喷洒子空间从而获取无人机喷洒路径；路径规划模块根据无人机喷洒路径获取无人机喷洒路径的喷洒路径长度，并通过喷洒路径长度得到喷洒路径优化值，最大化喷洒路径优化值以对无人机喷洒路径进行优化。根据一个优选实施方式，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：目标位置确定模块获取飞行采集图像序列中每个飞行采集图像中每个像素点的像素值，并从飞行采集图像中随机选取一个像素点作为目标像素点，并获取目标像素点在飞行采集图像序列中每个飞行采集图像中的像素值；目标位置确定模块按照飞行采集图像在飞行采集图像序列中的时间顺序获取目标像素点在飞行采集图像序列对应的时间段内的目标像素序列；目标像素序列中的元素为目标像素在相应时刻的像素值；每个时刻对应一个飞行采集图像；目标位置确定模块获取目标像素点在飞行采集图像序列对应的时间段内的每个时刻的统计概率，并根据飞行采集图像序列对应的时间内的所有时刻的统计概率得到统计概率模型。根据一个优选实施方式，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：目标位置确定模块遍历飞行采集图像中的每个像素点，并将当前正在遍历的像素点作为中心像素点，并将中心像素点的像素值带入统计概率模型以确定中心像素点是否与统计概率模型匹配；若中心像素点的像素值与统计概率模型匹配则更新统计概率模型的统计模型系数；若中心像素点的像素值与统计概率模型不匹配则保持统计模型系数不变；在遍历完飞行采集图像中的每个像素点后完成统计概率模型的更新以得到标准统计概率模型。根据一个优选实施方式，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：目标位置确定模块遍历飞行采集图像中的每个像素点并将当前遍历的像素点作为当前像素点，并将当前像素点带入标准统计概率模型以确定当前像素点是否与标准统计概率模型匹配，若当前像素点与标准统计概率模型匹配则将当前像素点作为核心像素点，若当前像素点不与标准统计概率模型匹配则去除当前像素点；目标位置确定模块根据每个飞行采集图像的所有核心像素点获取每个飞行采集图像的植物区域以得到每个飞行采集图像对应的植物图像，并将所有植物图像按照时间顺序进行排列以得到植物图像序列。根据一个优选实施方式，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：目标位置确定模块获取植物图像序列中每个植物图像对应的植物区域的区域长度和区域宽度，获取无人机飞行位置为平行于水平地面的时刻；目标位置确定模块将无人机飞行位置为平行于水平地面的时刻对应的植物图像作为标准植物图像，并将无人机飞行位置为平行于水平地面的时刻对应的飞行位置作为标准飞行位置；然后将标准植物图像对应的区域长度和区域宽度作为标准区域长度和标准区域宽度；目标位置确定模块根据标准区域宽度和标准区域长度得到标准植物区域面积，根据植物图像序列中每个植物图像对应的区域长度和区域宽度获取每个植物图像的植物区域面积；每个飞行位置对应一个植物图像。根据一个优选实施方式，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：目标位置确定模块根据每个植物图像的植物区域面积和标准植物区域面积获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的智慧城市管理方法，其特征在于，城市管理终端发送城市管理请求到所述智慧城市管理云平台；/n所述智慧城市管理云平台的路径规划模块根据喷洒区域建立喷洒空间模型，并根据城市三维地图获取喷洒空间模型中的自由喷洒子空间；获取当前喷洒子空间转移到其他每个自由喷洒子空间的转移概率，并选取转移概率最高的自由喷洒子空间作为当前喷洒子空间以对无人机进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径；/n无人机管理模块将城市管理请求发送到相应的无人机管理终端；在药物装配完成后无人机管理终端发送药物装配完成指令到智慧城市管理云平台；/n无人机飞行模块根据药物装配完成指令和无人机喷洒路径生成无人机飞行指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的无人机飞行指令按照无人机喷洒路径进行飞行并实时采集飞行采集图像序列，然后将其发送到智慧城市管理云平台；/n目标位置确定模块根据飞行采集图像序列获取植物图像序列和位置变换序列以得到当前飞行位置的位置变换系数，并获取当前飞行位置对应的植物图像的植物数量；/n目标位置确定模块根据当前飞行位置对应的植物图像的植物数量、位置变换系数和植物区域面积获取当前飞行位置的植物密度，根据当前飞行位置的位置变换系数和标准飞行位置得到当前飞行位置的植物相对位置；/n动作执行模块根据植物相对位置和植物密度获取喷洒药量和喷洒位置，并根据喷洒药量和喷洒位置生成药物喷洒指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的药物喷洒指令执行药物喷洒操作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的智慧城市管理方法，其特征在于，城市管理终端发送城市管理请求到所述智慧城市管理云平台；
所述智慧城市管理云平台的路径规划模块根据喷洒区域建立喷洒空间模型，并根据城市三维地图获取喷洒空间模型中的自由喷洒子空间；获取当前喷洒子空间转移到其他每个自由喷洒子空间的转移概率，并选取转移概率最高的自由喷洒子空间作为当前喷洒子空间以对无人机进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径；
无人机管理模块将城市管理请求发送到相应的无人机管理终端；在药物装配完成后无人机管理终端发送药物装配完成指令到智慧城市管理云平台；
无人机飞行模块根据药物装配完成指令和无人机喷洒路径生成无人机飞行指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的无人机飞行指令按照无人机喷洒路径进行飞行并实时采集飞行采集图像序列，然后将其发送到智慧城市管理云平台；
目标位置确定模块根据飞行采集图像序列获取植物图像序列和位置变换序列以得到当前飞行位置的位置变换系数，并获取当前飞行位置对应的植物图像的植物数量；
目标位置确定模块根据当前飞行位置对应的植物图像的植物数量、位置变换系数和植物区域面积获取当前飞行位置的植物密度，根据当前飞行位置的位置变换系数和标准飞行位置得到当前飞行位置的植物相对位置；
动作执行模块根据植物相对位置和植物密度获取喷洒药量和喷洒位置，并根据喷洒药量和喷洒位置生成药物喷洒指令并将其发送到相应的无人机；无人机响应于接收到的药物喷洒指令执行药物喷洒操作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述城市管理请求包括：无人机编号、喷洒区域、药物编号和植物编号；所述无人机编号用于对无人机进行唯一标识；所述药物编号用于对城市管理过程中涉及的药物进行唯一标识，所述植物编号用于对植物进行唯一标识。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，路径规划模块进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径包括：
路径规划模块根据城市三维地图和喷洒区域建立城市空间模型，并按照标准子空间将城市空间模型划分为若干个互不重合的喷洒子空间，然后对每个喷洒子空间进行空间编号以得到喷洒空间模型；
路径规划模块根据城市三维地图获取喷洒空间模型中每个喷洒子空间的空间自由比，并将空间自由比大于自由比阈值的喷洒子空间标注为自由喷洒子空间然后获取每个自由喷洒子空间的空间编号；
路径规划模块从喷洒空间模型中随机选取一个自由喷洒子空间作为起始喷洒子空间，并从喷洒空间模型中随机选取一个自由喷洒子空间作为终点喷洒子空间，然后获取起始喷洒子空间和终点喷洒子空间的空间编号。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，路径规划模块进行喷洒路径规划得到无人机喷洒路径包括：
路径规划模块将起始喷洒子空间作为当前喷洒子空间并获取当前喷洒子空间转移到其他每个自由喷洒子空间的转移概率，并选取转移概率最高的自由喷洒子空间作为当前喷洒子空间；
路径规划模块根据空间编号分析当前喷洒子空间是否为终点喷洒子空间；在当前喷洒子空间不为终点喷洒子空间时，重复以上步骤直到当前喷洒子空间为终点喷洒子空间从而获取无人机喷洒路径；
路径规划模块根据无人机喷洒路径获取无人机喷洒路径的喷洒路径长度，并通过喷洒路径长度得到喷洒路径优化值，最大化喷洒路径优化值以对无人机喷洒路径进行优化。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，目标位置确定模块根据飞行采集图像序列得到当前飞行位置的植物相对位置和植物密度包括：
目标位置确定模块获取飞行采集图像序列中每个飞行采集图像中每个像素点的像素值，并从飞行采集图像中随机选取一个像素点作为目标像素点，然后获取目标像素点在飞行采集图像序列中每个飞行采集图像中的像素值；
目标位置确定模块按照飞行采集图像在飞行采集图像序列中的时间顺序获取目标像素点在飞行采集图像序列对应的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蓉，
申请(专利权)人：成都智慧赋能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51