(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210645791.8 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 江西师范大学 地址 330000 江西省南昌市紫阳 大道99号 (72)发明人 张琍　罗津　章太馨　黄敏　 刘贵花　汤林玲　 (74)专利代理 机构 湖北高韬律师事务所 42 240 专利代理师 汪秀云 (51)Int.Cl. G01C 11/02(2006.01) G01C 11/36(2006.01) G01S 19/14(2010.01) G01S 19/42(2010.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 10/74(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06V 20/13(2022.01) G08B 7/06(2006.01) (54)发明名称 基于北斗定位的三维地理信息安全监测系 统 (57)摘要 基于北斗定位的三维地理信息安全监测系 统， 涉及地理信息技术领域， 系统包括用于监测 地理信息安全的电脑服务器、 用于对接遥感测绘 卫星的地形及正射影像数据及北斗定位GNSS信 息接口、 用于连接民用民航空管局的飞行报备信 息数据接口、 三维地理模型模拟生成模块和用于 采集雷达站飞行器信息的实时飞行器监测数据 接口。 系统构架 便捷， 运行响应速度快， 可高效的 完成地理安全风险监测。 三维地理信息安全监测 的方法， 采用YOL Ov5软件进行图像对比的方式来 分别对实时三维地形模型图像和原有三维地形 模型图像， 以及实时飞行航迹图像和报备飞行航 迹图像进行对比， 并分别指定交并比阈值， 通过 阈值能量 化的对图像对比结果进行反馈 。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115077492 A 2022.09.20 CN 115077492 A 1.基于北斗定位的三维地理信息安全监测系统， 其特征在于： 包括用于监测地理信息 安全的电脑服务器(1)、 用于对接遥感测绘卫星的地形和正射影像数据及北斗定位GNSS信 息接口(2)、 用于连接民用民航空管局的飞行报备信息数据接口(3)、 三维地理模型模拟生 成模块(4)和用于采集雷达站飞行器信息的实时飞行器监测数据接口(5)， 所述服务器(1) 设有基于遥测的三维地理模型数据库(11)， 所述地形数据及北斗定位GNSS信息接口(2)实 时遥感测绘卫星指 定区域的三 维地理信息数据包及 对应的GNSS坐标信息数据包， 并传输给 电脑服务器(1)， 所述飞行报备信息数据接口(3)实时采集民用民航空管局报备的指 定时间 及指定航道信息数据包， 并传输给电脑服务器(1)， 所述三维地理模型模拟生成模块(4)根 据三维地理信息数据包及对应的GNSS坐标信息数据包生成对应GNSS坐标的实时三维地形 模型及对应模型数据包， 所述飞行器监测数据接口(5)实时采集雷达站指定区域的实时飞 行器航迹数据， 并实时传输给电脑服 务器(1)。 2.根据权利要求1所述的基于北斗定位的三维地理信 息安全监测系统， 其特征在于： 基 于图像对比软件的地理信息对比模块(6)， 所述地理信息对比模块(6)与电脑服务器(1)通 信连接， 用于对比对应GNSS坐标信息的实时三维地形模型数据包和三维地理模型数据库 (11)中的三维地理模型 数据包， 并将对比结果反馈给电脑服 务器(1)。 3.根据权利要求1所述的基于北斗定位的三维地理信 息安全监测系统， 其特征在于： 还 有基于图像对比软件的飞行轨迹安全对比模块(7)， 所述 飞行轨迹对比模块(7)与电脑 服务 器(1)通信连接， 用于根据民用民航空管局报备的指定时间及指定航道信息数据包生成报 备飞行轨迹和根据指 定区域的实时飞行器航迹数据生成实际飞行轨迹， 对报备飞行轨迹和 实际飞行轨 迹进行对比， 并将对比结果传输给电脑服 务器(1)。 4.根据权利要求1 ‑3任一所述的基于北斗定位的三维地理信息安全监测系统， 其特征 在于： 还有显示模块(8)， 所述显示模块(8)与电脑服务器(1)通信 连接， 用于显示三维地理 模型模拟生成模块(4)生成的对应GNSS坐标的实时三维地形模型图像信息、 对应GNSS坐标 的三维地理模型数据库(11)中的三维地理模型图像信息、 三维地理模型图像对比结果信 息、 报备飞行轨 迹图像信息、 实际飞行轨 迹图像信息和飞行轨 迹对比结果信息 。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述的基于北斗定位的三维地理信息安全监测系统， 其特征 在于： 还有声光报警器(9)， 所述显示模块(9)与电脑 服务器(1)通信连接， 电脑 服务器(1)控 制声光报警器(9)的开关。 6.一种采用权利要求1 ‑5任一所述基于北斗定位的三维地理信 息安全监测系统进行三 维地理信息安全监测的方法， 其特 征在于： 包括以下 具体步骤： 步骤1， 三维地理信息安全监测， 电脑服务器(1)通过地形数据及北斗定位GNSS信息接 口(2)采集遥感卫星实时的三维地形数据包及对应GNSS信息， 并将该数据信息包处理后导 入Infraworks软件， 并结合Rhi no软件创建实时三维地形模型图像； 步骤2， 电脑服务器(1)通过三维地理模型数据库(11)读取指定区域的三维地理模型数 据包， 并将并将该数据信息包处理后导入Infrawor ks软件， 并结合Rhino软件创建原有三维 地形模型图像； 步骤3， 分别将步骤1和步骤2中生成的指定区域的实时三维地形模型图像和原有三维 地形模型图像导入地理信息对比模块(6)， 具体是YOLOv5软件中进 行图像对比， 设定交并比 阈值ioutopography， 当YOLOv5软件中图像对比交并比iou＜ioutopography时， 电脑服务器(1)控制权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115077492 A 2显示模块(8)的三维地理模型图像对比结果信息显示区域进行标红闪烁警示， 同时控制声 光报警器(9)开启声光报警； 若iou≥ioutopography， 则继续重复步骤1 ‑步骤2直至完 成所有区 域三维地理信息安全监测； 步骤4， 基于飞行轨迹的信息安全监测， 同时电脑服务器(1)通过飞行器监测数据接口 (5)实时采集雷达站指定区域的实时飞行器航迹数据包， 并根据该飞行器航迹数据包通过 variflight软件生成实时飞行航迹图像， 电脑服务器(1)通过民用民航空管局飞行报备信 息数据接口(3)采集民用民航空管局报备的对应上述 飞行器航迹时间段的指 定航道信息数 据包， 并将该航道信息数据包输入到varifl ight软件生成报备飞行航迹图像； 步骤5， 将步骤4中的实时飞行航迹图像和报备飞行航迹图像导入飞行轨迹安全对比模 块(7)中， 具体是YOLOv5软件进行图像对比， 设定交并比阈值ioucontrail， 当YOLOv5软件中图 像对比交并比iou＜ioucontrail时， 电脑服务器(1)控制显示模块(8)的三维地理模型图像对 比结果信息显示区域进行标红闪烁警示， 同时控制声光报警器(9)开启声光报警； 若iou ≥ ioucontrail， 则继续重复步骤4 ‑步骤5直至 完成所有区域基于飞行轨 迹的信息安全监测。 7.根据权利要求6所述的三维地理信 息安全监测的方法， 其特征在于： 所述步骤4中， 若 无该时段的报备的航道信息数据包， 则电脑服务器(1)控制显示模块(8)的飞行轨迹对比结 果信息显示区域进行 标红闪烁警示， 同时控制声光报警器(9)开启声光报警。 8.根据权利要求6所述的三维地理信息安全监测的方法， 其特征在于： 所述ioutopography ＝0.95。 9.根据权利要求7所述的三维地 理信息安全监测的方法， 其特征在 于： 所述ioucontrail＝ 0.9。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115077492 A 3