基于时空大数据分析的水上救援系统及溺水警情预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，包括：建立不同人体身高不同水域场景数据库，根据数据库采用多任务深度卷积神经网络模型训练，获得基于深度学习水域检测模型及基于深度学习人体身高检测模型；获取图像数据，通过基于深度学习水域检测模型提取图像中水域区域外的人体，计算人体所占图像大小，通过基于深度学习人体身高检测模型得到人体实际身高；若人体实际身高低于身高阈值时，标记为未成年人，反之，标记为成年人；根据身高检测结果划分预警等级，根据划分的预警等级进行预警。本发明专利技术结合水边人体身高检测及溺水者检测进行警情预测，开展两阶段预警报警联动方案，设定预警等级和实时报警以实现对溺水者的及时有效救援。

【技术实现步骤摘要】
基于时空大数据分析的水上救援系统及溺水警情预测方法
本专利技术涉及水上救援
，具体地涉及一种基于时空大数据分析的水上救援系统及溺水警情预测方法，将大数据技术、深度学习技术应用于水上救援系统中。
技术介绍
我国水域广阔，人工湖、水库、湖泊、河流等数量较大，存在安全措施不到位、监控盲区死角等问题，失足落水或失意跳桥者时而发生，会造成溺水死亡事故，尤其是暑假往往是未成年人溺亡的高发季节。当发生人员落水后，一般是被动求救、事后响应，传统救援方式效率低，而下水营救导致的救援人员发生意外也屡见不鲜，造成巨大的社会影响。为有效实施水上救援，目前已出现无人机、救生船、救生圈等智能水上救援装置，如申请号为CN201711316615.5的专利技术专利提供了一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机，如申请号为CN201810083858.7的专利技术专利公开的一种基于无人机和救生圈联动的水上智能救生装置，这些设备通过信息手段相互联系，并将数据传送至后台监控终端。但是现有关于水上救援技术主要集中在硬件设计，目前还缺乏对全国范围内溺水信息及水上救援大数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS01：建立不同人体身高不同水域场景数据库，根据数据库采用多任务深度卷积神经网络模型训练，首先挖掘识别人体和水域，进一步挖掘识别图像中人体所占图像大小与人体实际高度的关系，获得基于深度学习水域检测模型及基于深度学习人体身高检测模型；/nS02：获取图像数据，通过基于深度学习水域检测模型提取图像中水域区域外的人体，计算人体所占图像大小，通过基于深度学习人体身高检测模型得到人体实际身高；/nS03：将人体实际身高与身高阈值比较，若人体实际身高低于身高阈值时，标记为未成年人，反之，标记为成年人；得到身高检测结果；/nS04：...

【技术特征摘要】
1.一种基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01：建立不同人体身高不同水域场景数据库，根据数据库采用多任务深度卷积神经网络模型训练，首先挖掘识别人体和水域，进一步挖掘识别图像中人体所占图像大小与人体实际高度的关系，获得基于深度学习水域检测模型及基于深度学习人体身高检测模型；
S02：获取图像数据，通过基于深度学习水域检测模型提取图像中水域区域外的人体，计算人体所占图像大小，通过基于深度学习人体身高检测模型得到人体实际身高；
S03：将人体实际身高与身高阈值比较，若人体实际身高低于身高阈值时，标记为未成年人，反之，标记为成年人；得到身高检测结果；
S04：根据身高检测结果划分预警等级，根据划分的预警等级进行预警。


2.根据权利要求1所述的基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，所述步骤S04之后还包括以下步骤：
S05：对得到的水域区域采用级联卷积神经网络进行脸部检测；
S06：对得到的水域区域采用全卷积头部检测器进行头部检测；
S07：判断是否检测到脸部或头部，若检测到脸部或头部，判断水域中出现溺水者，若检测到溺水者进行报警。


3.根据权利要求1所述的基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，所述步骤S04中预警等级的划分包括：当水域区域外检测到的人体全部为未成年人时，预警等级为高；当水域区域外检测到的人体包括未成年人和成年人时，预警等级为中；当水域区域外检测到的人体全部为成年人时，预警等级为低。


4.根据权利要求3所述的基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，若预警等级为高时，进行报警。


5.根据权利要求2所述的基于时空大数据分析的溺水警情预测方法，其特征在于，还包括：
采用大数据爬取技术将采集的历史数据存入分布式数据库中，所述历史数据包括基础信息、溺水信息、救援结果；
对历史数据进行预处理，根据获取溺水区域分布、时间分布、溺水信息等，确定水域危险等级，建立水域风险等级数据库；
获得水域风险等级高的水域，以地图高亮、公告、弹窗、发送信息的形式实时对公众进行预警，提醒公众远离高危水域，并为救援设备的定时与不定时巡航监控提供依据。


6.一种基于时空大数据分析的水上救援系统，其特征在于，包括：
基础信息模块：融合高分辨率地理数据、多源遥感数据、统计数据，集成数据资源建立不同基础信息图层，实现全国水域的空间可视化，结合GIS地理信息空间数据服务信息进行数据挖掘分析；
溺水信息模块：从多种数据源中挖掘溺水信息，所述溺水信息包括溺水地点、溺水时间、溺水人员信息、溺水原因、溺水警情程度、救援结果，将溺水信息以半结构化形式保存；
巡航监控模块：提供接口与智能救援设备信息连接，对水域进行巡航和摄像，实时记录...

【专利技术属性】
技术研发人员：周聪，李嘉诚，王豪，刘金全，张泽昊，杨平乐，周塔，高慧，
申请(专利权)人：江苏科技大学苏州理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32