基于登陆场的地理数据采集处理方法和系统与流程

本发明涉及地理信息，具体为基于登陆场的地理数据采集处理方法和系统。

背景技术：

1、在现代登陆作战中，登陆场的选择和作战路径的规划是极为关键的环节。登陆场的复杂地理环境，特别是海域、岸滩以及陆上条件的多变性，对登陆作战的成功与否具有直接影响。这些地理条件包括潮汐、海流、风浪、地形变化以及障碍物分布等，都会影响登陆部队的行动速度和作战效果。因此，准确获取和处理登陆场的地理信息，尤其是动态变化的海域和陆上环境信息，是作战计划制定的基础。

2、传统的登陆场地理数据采集方式主要依赖于历史遥感数据、测绘图和侦察资料，这些数据虽然能提供基础的环境信息，但其局限性也逐渐显现。首先，遥感数据和测绘图多为静态信息，无法捕捉登陆区域的实时动态变化，特别是在快速变化的海域和气象条件下，传统方法难以有效应对。作战期间，潮汐、海流以及风浪的变化可能在短时间内对登陆条件产生显著影响，而静态数据无法提供准确的实时反馈。其次，依赖历史数据的方式存在一定滞后性，无法全面反映登陆场当前的实际情况，尤其是在地形条件发生变化或新增障碍物的情况下，基于旧数据进行作战规划可能导致严重的判断失误。此外，传统的数据处理方式难以对登陆过程中涉及的多维度因素进行有效整合，尤其是在面对海域潮流、地形坡度及障碍物等多因素共同影响时，现有技术难以提供精确的综合评估。对此本发明提出了基于登陆场的地理数据采集处理方法和系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了基于登陆场的地理数据采集处理方法和系统，解决了登陆作战中无法实时获取并综合处理海域、岸滩和陆上动态地理信息，进而优化登陆路径规划和风险评估的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于登陆场的地理数据采集处理方法包括以下步骤：

3、s1、通过物联网传感器网络实时采集登陆场的海域条件数据、岸滩条件数据和陆上条件数据，所述物联网传感器包括海流传感器、气象传感器和地质传感器；

4、s2、利用无人机和无人船对登陆场进行自主勘测，获取海岸线数据、海底地形数据和障碍物数据；

5、s3、基于卫星遥感数据和激光雷达数据，获取登陆场的高精度三维地理数据；

6、s4、通过边缘计算设备对所述登陆场的海域条件数据、岸滩条件数据、陆上条件数据和高精度三维地理数据，以及海岸线数据、海底地形数据和障碍物数据进行初步处理，并将初步处理后的数据上传至云端进行聚合分析处理，生成多源数据；

7、s5、基于所述多源数据构建登陆场的三维地理信息模型，并将所述三维地理信息模型用于登陆路径的规划和作战模拟，规划最佳登陆路径，计算路径的风险值。

8、优选地，所述s1步骤具体为：

9、s1.1、利用所述物联网传感器中的所述海流传感器监测登陆场附近的潮流速度、方向，采集所述登陆场的海域条件数据，所述海域条件数据包括向岸流速数据和横向流速数据；

10、s1.2、使用所述物联网传感器中的所述气象传感器实时监控和采集登陆场的岸滩条件数据，并生成风浪强度参数，其中，所述登陆场的岸滩条件数据包括风速、风向及降水数据；

11、s1.3、通过所述物联网传感器中的所述地质传感器监测陆上条件，采集并获取所述登陆场的陆上条件数据，所述登陆场的陆上条件数据包括土壤湿度和地质结构数据。

12、优选地，所述s1步骤还包括潮流影响程度的计算，潮流影响程度的计算公式为：

13、，其中，为潮流影响程度，表示向岸流速数据，表示横向流速数据，为向岸流最大可接受流速，为横向流最大可接受流速。

14、优选地，所述s2步骤具体为：

15、s2.1、无人机进行空中扫描，获取所述海岸线数据，所述海岸线数据包括：岸线宽度和岸滩的地理轮廓数据；

16、s2.2、无人船在指定海域执行自主任务，采集所述海底地形数据，所述海底地形数据包括海底深度和海底地形结构数据；

17、s2.3、使用雷达和声纳设备探测水下的障碍物并采集和获取所述障碍物数据，所述障碍物数据包括障碍物位置和分布情况，以及障碍物宽度。

18、优选地，所述s2还包括障碍物影响程度的计算，障碍物影响程度的计算公式为：

19、，其中，为障碍物影响程度，为障碍物宽度，为岸线宽度。

20、优选地，所述s3步骤具体为：

21、s3.1、通过卫星或无人机获取登陆场的光学遥感影像，并基于所述光学遥感影像识别和提取所述登陆场的卫星遥感数据，所述登陆场的卫星遥感数据包括地形特征数据和地貌特征数据；

22、s3.2、使用激光雷达对所述登陆场进行扫描，生成高精度三维地形模型，并记录所述登陆场的激光雷达数据，所述登陆场的激光雷达数据包括地表高度和坡度数据；

23、s3.3、通过融合遥感，基于所述高精度三维地形模型，以及所述登陆场的地形特征数据、地貌特征数据、地表高度和坡度数据生成登陆场的三维数字高程模型，并获取登陆场各区域的高度差和水平距离；

24、s3.4、使用坡度计算公式计算各区域的坡度值，并基于登陆场的三维数字高程模型生成登陆场的高精度三维地理数据，其中，h为登陆场各区域的高度差，d为登陆场各区域的水平距离。

25、优选地，所述s4步骤具体为：

26、s4.1、在边缘设备上对所述登陆场的海域条件数据、岸滩条件数据、陆上条件数据和高精度三维地理数据，以及海岸线数据、海底地形数据和障碍物数据进行初步过滤、去噪和压缩，生成初步处理数据；

27、s4.2、将所述初步处理数据上传至云端，并使用大数据分析算法进行聚合分析处理，生成所述多源数据。

28、优选地，所述s5步骤中计算路径的风险值的具体公式如下：

29、+，其中，，,和分别为潮流、障碍物、坡度和风浪强度的权重系数，为潮流影响程度，为岸滩的障碍物影响程度，为坡度，为风浪强度参数。

30、本发明还提供了基于登陆场的地理数据采集处理系统，所述系统包括：

31、数据采集模块，用于通过物联网传感器网络实时采集登陆场的海域条件数据、岸滩条件数据和陆上条件数据，以及利用无人机和无人船对登陆场进行自主勘测，获取海岸线数据、海底地形数据和障碍物数据，其中，所述物联网传感器包括海流传感器、气象传感器和地质传感器；

32、数据处理模块，用于基于卫星遥感数据和激光雷达数据，获取登陆场的高精度三维地理数据，以及通过边缘计算设备对所述登陆场的海域条件数据、岸滩条件数据、陆上条件数据和高精度三维地理数据，以及海岸线数据、海底地形数据和障碍物数据进行初步处理，并将初步处理后的数据上传至云端进行聚合分析处理，生成多源数据；

33、模拟与决策模块，用于基于所述多源数据构建登陆场的三维地理信息模型，并将所述三维地理信息模型用于登陆路径的规划和作战模拟，规划最佳登陆路径，计算路径的风险值。

34、本发明提供了基于登陆场的地理数据采集处理方法和系统，具备以下有益的技术效果：

35、1、本发明通过卫星遥感数据和激光雷达生成高精度三维地形模型，结合多源数据构建登陆场的三维地理信息模型，并利用此模型进行路径规划和模拟，计算最佳登陆路径及其风险值，提高了地理信息的直观性和准确性，使指挥官能够更好地理解登陆场的地形特征，优化了登陆路径的选择。

36、2、本发明通过模拟与决策模块，基于三维地理信息模型进行不同登陆路径的模拟，计算路径的风险值，并对潮流、障碍物和地形坡度等因素进行综合评估，能够量化登陆过程中的各类风险因素，确保作战方案更加稳健，提升了作战成功率。

37、3、本发明通过实时调整登陆方案和路径规划，能够根据实时数据动态更新三维地理信息模型，并在不同环境条件下进行路径规划调整，模拟不同作战场景，具备高度的灵活性和适应性，解决了在复杂的登陆作战环境中，海域条件、气象条件和地形条件快速变化，现有技术难以灵活应对这些不确定性的问题。