一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法技术

技术编号:26304093 阅读:95 留言:0更新日期:2020-11-10 19:59
本发明专利技术提供了一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法,在训练阶段,首先将目标区域按经纬度划分为细密的栅格阵列,如经纬度各按36″划分为栅格单元,并将航空器或船舶的结构化航迹投影至这些栅格单元,并分别统计计算各个栅格单元中通过的时间、高度、航向值。将栅格阵列按时间、高度、航向值分层构成3个矩阵;随后按照地标与方位对航空器或船舶的结构化航迹进行文字描述标注;最后利用卷积神经网络的方式对航迹文字描述生成模型展开训练,生成文字描述分类模型。在使用阶段,将待分类航迹投影至之前设置好的栅格单元,构成3个矩阵;将3个矩阵作为输入传入文字描述分类模型,最后生成对航迹的文字描述。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法
本专利技术涉及一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法。
技术介绍
航迹数据广泛存在现实世界中,如体育比赛中足球运动员的奔跑轨迹,道路交通中的汽车驾驶线路,动物迁徙的线路等。通过分析航迹数据以及其关联的背景信息,研究者可以获得对运动员习惯跑动路线、汽车流量情况、动物迁徙过程中的停留区域等信息的认知。在空管、船舶等领域,相关工作人员需要对目标航空器或船舶的航行轨迹进行监控、观察、统计,并事后形成文字总结报告,整个过程需要专业知识背景,但同时又涉及大量的统计、计算过程,较为繁琐,时间成本较大。在此过程中,需要结合航迹附近的地理信息,将目标一段时间内航迹的经纬度数据转化为文字的描述。据调研,目前此领域及业务尚无专门产品。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的在于提供一种基于地理栅格划分与卷积神经网络的航迹文字描述生成方法,从而自动将航迹数据转化为总结性的简洁描述文字。本专利技术方法能够结合事先确定的区域内的地标,对该区域内的航空器或船舶的航迹进行文字描述的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤1,训练阶段:利用卷积神经网络模型,对航迹文字描述生成模型展开训练,生成文字描述分类模型;/n步骤2:使用阶段:应用文字描述分类模型,对输入的待处理航迹进行计算处理,生成对航迹的文字描述。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于地理栅格与神经网络的航迹文字描述生成方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,训练阶段:利用卷积神经网络模型,对航迹文字描述生成模型展开训练,生成文字描述分类模型;
步骤2:使用阶段:应用文字描述分类模型,对输入的待处理航迹进行计算处理,生成对航迹的文字描述。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1包括以下步骤:
步骤1-1、事先设定需要描述航迹所在的目标区域,要求所述目标区域能够覆盖所有需要描述的航迹,设其范围为:lat∈[Latmin,Latmax],lon∈[Lonmin,Lonmax],其中,lat指纬度,Latmin指设定目标区域的纬度下限,Latmax指设定目标区域的纬度上限,lon指经度,Lonmin指设定目标区域的经度下限,Lonmax指设定目标区域的经度上限;
步骤1-2、将步骤1-1中设立的目标区域按经纬度划分为细密的栅格阵列:经纬度各按边长a的间距划分为栅格单元Gmn,
其中m∈[0,M),m指栅格单元经度方向下标,M指该下标m计算出的最大值;n∈[0,N),n指栅格单元纬度方向下标,N指该下标n计算出的最大值;
并设北纬纬度为正,南纬纬度为负,东经经度为正,西经经度为负;
步骤1-3、将航空器或船舶的结构化航迹中的每两个连续离散点,设为第c个点Tkc和第c+1个点Tkc+1,将它们连成第c条线段,以Sgc表示,并将线段两个端点间按后一端点减去前一个端点对应的时间差Tc、距离Sc,以及两个端点间按线性计算得到的平均高度Ac、平均航向Dc,投影至这些栅格单元,其中,c∈[0,C),C代表线段的总条数,并分别统计计算各个栅格单元中通过的时间GTmn、高度GAmn、航向值GDmn,其中m∈[0,M),n∈[0,N),最终组成时间栅格阵列GT、高度栅格阵列GA、航向栅格阵列GD;
步骤1-4、GT、GA、GD中各元素分别构成IT、IA、ID共3个矩阵,每个矩阵尺寸均为M×N,其中每个元素的值,分别等于对应坐标下栅格单元的值,即ITmn=GTmn,IAmn=GAmn,IDmn=GDmn,其中ITmn表示矩阵IT第m行第n列的元素,IAmn表示矩阵IA第m行第n列的元素,IDmn表示矩阵ID第m行第n列的元素;
步骤1-5、在需要描述航迹所在的目标区域内选取地标,依靠地标Mkl,其中l∈[1,L],l∈N,l表示地标的下标,按照航迹特点,对航空器或船舶的结构化航迹Tk对应的3个矩阵IT、IA、ID进行标注,得到标注结果R;
步骤1-6、将标注好的矩阵加入数据集;
步骤1-7、判断是否所有的航迹已处理完毕,如果否,进入步骤1-8,如果是,进入步骤1-9;
步骤1-8、选择下一条尚未处理的航迹,回到步骤1-3;
步骤1-9、搜集所有已标注好的矩阵,形成数据集;
步骤1-10、构建卷积神经网络模型,输入为IT、IA、ID3个矩阵,输出为一组一维向量,长度为9L,利用步骤1-9形成的数据集,展开训练;
步骤1-1...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢科张佃磊孟祥夏李清伟谢策冯旸赫
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十八研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

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