【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火灾防控，具体涉及一种火灾隔离带绘制方法、系统、存储介质及计算机。
技术介绍
1、目前森林防火形式日益严峻，森林火灾风险评估工作越来越重要，森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。
2、森林防火就是防止森林火灾的发生和蔓延，即对森林火灾进行预防和扑救；防火隔离带是指为阻止火灾大面积延烧，起着保护生命与财产功能作用的隔离空间，及时在火灾的蔓延方向设置隔离带，可以有效的减少森林火灾带来的损害。
3、然而传统的火灾防控方法主要依赖于人工观察和经验判断，存在火情预测不准确、反应时间长等问题，同时，现有的隔火带测绘方法往往没有充分考虑到地形特征的影响，导致隔离带的设置不够精准，增加了没有必要的工作量。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种火灾隔离带绘制方法、系统、存储介质及计算机，以解决现有技术中存在的技术问题。
2、本专利技术提出一种火灾隔离带绘制方法，包括：
3、根据第一视角获取火灾现场的第一图像数据，根据所述第一图像数据确定火灾现场的起火位置；
4、构建火灾预演模型，获取火灾现场的环境数据，将所述环境数据导入所述火灾预演模型输出预演结果，根据所述预演结果和火灾现场的起火位置预估火灾现场的火势蔓延方向和蔓延速度；
5、根据第二视角获取包含火灾现场的预设范围内的第二图像数据，根据所述第二图像数据获取所述预设范围内的地形特征，其中，所述第二视角的视角范围大于所述第一视角
6、结合预估的火灾现场的火势蔓延方向和蔓延速度以及所述地形特征绘制火灾现场的隔离带，以降低火灾现场的火势影响。
7、可选地，所述根据第一视角获取火灾现场的第一图像数据，根据所述第一图像数据确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
8、采用红外热成像仪对火灾现场进行拍摄，得到火灾现场的红外热成像图，对所述红外热成像图进行掩膜处理，去除所述红外热成像图中的干扰像素；
9、构建热成像颜色匹配模型，对去除干扰像素的所述红外热成像图进行色域分割处理，根据所述热成像颜色匹配模型和色域分割后的图像确定所述红外热成像图中各个色域对应的温度状态，进而区分火焰区域和非火焰区域；
10、求解分割后的所述红外热成像图中火焰区域的像素坐标平均值，根据所述像素坐标平均值获取所述火焰区域的质心像素坐标；
11、根据所述火焰区域的质心像素坐标确定火灾现场的起火位置。
12、可选地，所述根据所述火焰区域的质心像素坐标确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
13、获取世界坐标系与红外成像仪坐标系之间的第一坐标转换关系，获取红外成像仪坐标系与图像像素坐标系的第二坐标转换关系；
14、获取世界坐标系三个轴方向上的消失点，根据所述消失点、所述第一坐标转换关系和所述第二坐标转换关系对所述红外成像仪的内参和外参进行标定；
15、根据标定的所述红外成像仪的内参和外参获取图像像素坐标系与世界坐标系之间的关系矩阵；
16、根据所述火焰区域的质心像素坐标和所述关系矩阵确定火焰质心在世界坐标系中的准确坐标，进而确定火灾现场的起火位置。
17、可选地，所述第一坐标转换关系的表达式为：
18、
19、式中，为火焰区域的质心在世界坐标系中的预设坐标，为三阶正交单位旋转矩阵，为世界坐标系原点平移到红外成像仪坐标系原点的三维平移向量，为三维0向量，为第一坐标转换关系的转换关系矩阵，=，为火焰区域的质心在红外成像仪坐标系中的像素坐标；
20、所述第二坐标转换关系的表达式为：
21、
22、式中，为火焰区域的质心在图像像素坐标系的物理坐标，为红外成像仪的焦距。
23、可选地，在确定火灾现场的起火位置之后，所述火灾隔离带绘制方法还包括：计算所述火焰区域的辐射功率，所述辐射功率的表达式为：
24、
25、式中，为火焰区域的辐射功率，s为火焰区域内的像元面积，为大气透射率，为史蒂芬-波尔兹曼常数，为辐射功率常数，为火焰区域的光谱辐射亮度，为第一图像数据中背景窗口的平均辐射亮度。
26、可选地，所述构建火灾预演模型的步骤包括：
27、获取研究区域内若干植被类型的空间分布数据，根据所述植被类型确定对应的可燃物燃烧模型，其中，所述可燃物燃烧模型包括可燃物载量、可燃物床厚度、可燃物热能含量；
28、获取不同植被类型的植被冠层覆盖度数据，根据所述植被冠层覆盖度数据计算所有植被对应的遮光因子和阻风因子；
29、获取所述研究区域的地貌数据和气象数据，所述地貌数据包括坡度、坡向、海拔高度，所述气象数据包括风速、风向、温度和湿度；
30、根据所述研究区域内的起火位置、所述区域内的植被类型、地貌数据、气象数据获得所述研究区域内的火灾模拟数据，根据所述火灾模拟数据获取所述火灾预演模型。
31、可选地，所述获取不同植被类型的植被冠层覆盖度数据的步骤包括：采用遥感卫星获取植被的影像数据，并计算该影像数据的植被指数，根据所述植被指数计算研究区域内的植被冠层覆盖度；
32、所述植被指数的表达式为：
33、
34、式中，为研究区域像元的植被指数，为遥感卫星中wfv传感器近红外波段的反射率，为遥感卫星中wfv传感器红外波段的反射率；
35、植被冠层覆盖度的表达式为：
36、
37、式中，为研究区域的植被冠层覆盖度，为研究区域像元的植被指数，为纯裸土像元的植被指数，为纯植被覆盖像元的植被指数。
38、本专利技术还提出一种火灾隔离带绘制系统，包括；
39、第一获取模块，用于根据第一视角获取火灾现场的第一图像数据，根据所述第一图像数据确定火灾现场的起火位置；
40、预估模块，用于构建火灾预演模型，获取火灾现场的环境数据，将所述环境数据导入所述火灾预演模型输出预演结果，根据所述预演结果和火灾现场的起火位置预估火灾现场的火势蔓延方向和蔓延速度；
41、第二获取模块，用于根据第二视角获取包含火灾现场的预设范围内的第二图像数据，根据所述第二图像数据获取所述预设范围内的地形特征，其中，所述第二视角的视角范围大于所述第一视角的视角范围；
42、绘制模块，用于结合预估的火灾现场的火势蔓延方向和蔓延速度以及所述地形特征绘制火灾现场的隔离带，以降低火灾现场的火势影响。
43、本专利技术还提出一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述火灾隔离带绘制方法。
44、本专利技术还提出一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述火灾隔离带绘制方法。
45、本专利技术相比于现有技术的有益效果为：本申请提供的火灾隔离带绘制方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种火灾隔离带绘制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述根据第一视角获取火灾现场的第一图像数据，根据所述第一图像数据确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述根据所述火焰区域的质心像素坐标确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述第一坐标转换关系的表达式为：
5.根据权利要求2所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，在确定火灾现场的起火位置之后，所述火灾隔离带绘制方法还包括：计算所述火焰区域的辐射功率，所述辐射功率的表达式为：
6.根据权利要求1所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述构建火灾预演模型的步骤包括：
7.根据权利要求6所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述获取不同植被类型的植被冠层覆盖度数据的步骤包括：采用遥感卫星获取植被的影像数据，并计算该影像数据的植被指数，根据所述植被指数计算研究区域内的植被冠层覆盖度；
8.一种火灾
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的火灾隔离带绘制方法。
10.一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一所述的火灾隔离带绘制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种火灾隔离带绘制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述根据第一视角获取火灾现场的第一图像数据，根据所述第一图像数据确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述根据所述火焰区域的质心像素坐标确定火灾现场的起火位置的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，所述第一坐标转换关系的表达式为：
5.根据权利要求2所述的火灾隔离带绘制方法，其特征在于，在确定火灾现场的起火位置之后，所述火灾隔离带绘制方法还包括：计算所述火焰区域的辐射功率，所述辐射功率的表达式为：
6.根据权利要求1所述的火灾隔离...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘叡蔺，吴思蕾，陈磊，李千忆，刘梦醄，郭鹏飞，袁智勇，颜晋杰，
申请(专利权)人：南昌理工学院，
类型：发明
国别省市：
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