一种违法建设自动预警及跟踪核查系统的制作方法

本发明涉及违建识别，具体涉及一种违法建设自动预警及跟踪核查系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速，违章建筑问题日益凸显，不仅侵占了公共资源，还可能危害公共安全，影响城市形象。传统的人工判断方式效率低下且成本高昂，因此，研究和应用智能化的违章建筑识别技术显得尤为重要。

2、现有的违法建设智能识别，大都仅能够在违章建筑建设工作开始后，出现区域内的明显变化后，才能够进行报警或预警处理。

3、由于违章建筑一旦不能在建设初期被及时制止、拆除，则将增加后续拆除工作的难度以及会带来较高的拆除成本，因此，存在对违章建筑建设初期进行及时预警的需求。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，以解决现有技术中的上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、根据本发明的第一方面，一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，包括：

4、数据采集模块，包括无人机摄影采集模块，卫星图像采集模块，地面摄影采集模块，用于实现数据的多样化采集；

5、违章建筑识别模块，所述违章建筑识别模块包括多样化违建识别模块，用于智能识别违章建筑，所述违章建筑识别模块还包括报警模块，针对出现违建的区域进行报警；

6、数据更新模块，定期制定数据采集计划供数据采集模块执行，用于更新图像数据集和跟踪核查违建整改进度；

7、筛选模块，剔除无效和低质量图像数据；

8、数据存储模块内部存储有采集模块提交的图形及数据，和合法建筑物的初始图形及数据。

9、进一步的，多样化违建识别模块的工作步骤包括：

10、步骤一：通过数据采集模块采集当日数据，并上传至数据存储模块内，标记经纬度、高度，天气和时间；

11、步骤二：筛选模块将数据存储模块内的当日数据进行筛选，剔除质量较差的图像及影像；

12、步骤三：筛选后的数据投入违章建筑识别模块中进行识别，利用多样化违建识别模块中的基于卷积神经网络建立的多样化违章建筑数据集，实现对视频流或连续图像的自动分析，及时发现违章建筑的存在；

13、步骤四：发现违章建筑的存在后，即时报警，并即时将位置信息和图像信息输送至城管部门和城市规划部门，且数据采集模块派遣无人机对当前区域的违章建筑进行全方位摄影，同时将全方位摄像数据上传至数据存储模块。

14、进一步的，步骤四之后还有步骤五：得到城管部门或城市规划部门的违建拆除期限时间后，上传至数据更新模块制定关于违建拆除期限时间内的数据采集计划，并在每次数据采集完成后，执行步骤一至步骤三，实现对违建拆除的跟踪核查；

15、步骤六：对未在违建拆除期限时间内完成拆除计划的区域，报警系统即时报警，并执行步骤五，直至违章建筑完成拆除。

16、进一步的，数据采集计划制定逻辑包括：

17、s1：初次数据采集，筛选模块对该次图像数据筛选后，将初次的图像数据与数据存储模块内部存储的合法建筑物的初始图形及数据进行对比；

18、s2：经过对比，通过合法建筑物的初始图形和建筑物轮廓变化检测获得建筑物轮廓变化的栅格图斑，并转换为建筑轮廓变化矢量图斑；

19、s3：根据建筑轮廓变化矢量图斑，生成当前区域变化矢量；

20、s4：基于区域变化矢量大小，针对矢量变化小的区域，制定长间隔的采集计划，针对矢量变化大的区域，制定短间隔的采集计划。

21、进一步的，建立多样化违章建筑数据集包括以下步骤：

22、s1：数据收集，利用数据采集模块进行多源数据采集，通过无人机、卫星或地面摄影获取不同地区、不同类型的违章建筑图像，并使用多种采集设备和在不同的环境条件下进行采集，以增加数据的多样性，同时需获取合法建筑物的初始图形及数据，提供对比，以上图像数据均存储至数据存储模块内；

23、s2：数据预处理，将所有图像转换为统一的jpeg格式，并调整为相同的分辨率，随后对采集到的图像进行初步筛选，筛选模块剔除质量较差的图像，同时在数据存储模块进行删除；

24、s3：动态数据增强；

25、s4：标注分类：

26、精确标注：对每张图像中的违章建筑进行精确的边界框标注，并赋予相应的类别标签；

27、细粒度分类：除了标记违章建筑外，还对合法建筑进行标注，将数据集分为正负样本；

28、s5：验证集测试集构建：

29、分层抽样：从经过预处理和增强的数据集中，通过分层抽样的方法分别构建训练集、验证集和测试集，确保每个子集中都包含多样化的违章建筑类型和场景；

30、比例划分：按照70％训练集、15％验证集、15％测试集的比例进行划分，以评估模型的性能；

31、s6：模型的判断正确率达到95％后，投入cnn中使用，判断正确与否采用人工抽样数据来确定最终判断结果。

32、进一步的，所述建筑工具识别模块的识别步骤包括：

33、s1：数据采集模块工作过程中，识别区域内出现的常规的中大型建筑工具；

34、s2：针对出现建筑工具的区域，将采集的图像信息传递至违章建筑识别模块中的报警模块，报警信息递交至城管部门和城市规划部门；

35、s3：得到城管部门和城市规划部门的针对当前区域的施工信息，则取消对当前区域的预警和报警信息，并不再在施工时间内针对当前区域进行图像采集；

36、s4：针对未得到施工许可的建筑工具出现，持续提交报警信息至城管部门和城市规划部门，直至整改结束。

37、进一步的，多源数据采集还可利用imagenet开源数据集采集违建识别的图像资源。

38、本发明具有如下优点：

39、1、通过建筑工具识别模块，识别区域内出现的中大型建筑工具，用于提前预警即将出现的施工现场，从而能够直接进行预警或报警，直至整改或相关部门提供对应区域的施工许可，能够及时制止违建施工现场的出现，避免了违建前期施工，降低后续拆除成本；

40、2、利用数据更新模块，定期制定数据采集计划供数据采集模块执行，并在出现违建后，制定关于违建拆除期限时间内的数据采集计划，实现对违建拆除的跟踪核查，避免违建处理阳奉阴违。

技术特征：

1.一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，多样化违建识别模块的工作步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，步骤四之后还有步骤五：得到城管部门或城市规划部门的违建拆除期限时间后，上传至数据更新模块制定关于违建拆除期限时间内的数据采集计划，并在每次数据采集完成后，执行步骤一至步骤三，实现对违建拆除的跟踪核查；

4.根据权利要求1所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，数据采集计划制定逻辑包括：

5.根据权利要求2所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，建立多样化违章建筑数据集包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，所述建筑工具识别模块的识别步骤包括：

7.根据权利要求1所述的一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，其特征在于，多源数据采集还可利用imagenet开源数据集采集违建识别的图像资源。

技术总结本发明公开了一种违法建设自动预警及跟踪核查系统，包括：数据采集模块；违章建筑识别模块，所述违章建筑识别模块包括多样化违建识别模块，用于智能识别违章建筑；数据更新模块；筛选模块；数据存储模块。本发明属于违建识别技术领域，本发明的目的在于解决现有技术中仅能够在违章建筑建设工作开始后，出现区域内的明显变化后，才能够进行报警或预警处理问题。达到的技术效果为：通过建筑工具识别模块，识别区域内出现的中大型建筑工具，用于提前预警即将出现的施工现场，从而能够直接进行预警或报警，直至整改或相关部门提供对应区域的施工许可，能够及时制止违建施工现场的出现，避免了违建前期施工，降低后续拆除成本。技术研发人员：张伟国,孔亚菲,金陆,雷中华受保护的技术使用者：冠县自然资源和规划局技术研发日：技术公布日：2024/10/17