【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，具体地，涉及一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法及系统。
技术介绍
1、经过调研，已有的船舶区域判别技术主要方法在通常基于传统的航迹分析、位置坐标以及固定区域划定等简单原理。然而，这种基于简单空间定位的方法在对船舶真实状态进行准确判断时存在一定局限性。
2、这些现有方法往往无法充分利用船舶的航迹时空特征，而在动态判断船舶运动状态上有一定局限，这导致了在实际应用中的不稳定性和准确性不足。因此，我们需要一种更高效、精确、适应复杂场景的新型船舶区域判别方法，来满足现代船舶监测与管理的需求。
3、专利文献cn116547731a公开了一种不依赖于船舶的位置而能够判别左舷标识和右舷标识的航路标识识别装置。航路标识识别装置具有：获取部，获取由设置于船舶的摄像头生成的图像；形态识别部，识别图像中包含的侧面浮标的形态是第一形态和第二形态中的哪一个；国家判定部，判定由检测船舶的位置的位置检测部检测的位置所属的国家；以及左右舷判定部，基于表示第一形态和第二形态在各国中对应于左舷标识和右舷标识中的哪一个的规定的对应关系，从侧面浮标的形态和判定出的国家来判定侧面浮标的标识内容是左舷标识和右舷标识中的哪一个。但该专利技术没有充分利用船舶的航迹时空特征。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，包括：p>
3、步骤s1：获取船舶航迹数据与区域配置数据；
4、步骤s2：通过区域配置筛选船舶数据，对航迹计算外接矩形，进行数据过滤；
5、步骤s3：计算船舶的航路标识；
6、步骤s4：通过多个航路标识的组合计算出船舶历史行迹判断行为。
7、优选地，在所述步骤s1中：
8、船舶航迹数据包括船舶唯一标识、航向、航速、经纬度坐标，每个船的航迹数据都是一个按照时间顺序存储的列表，区域配置数据是一串连续的经纬度坐标以及对船舶的长度、类型、国籍筛选值。
9、优选地，在所述步骤s2中：
10、通过区域的配置数据对船舶做长度、类型、国籍筛选减少计算数据量，再通过对区域连续经纬度坐标求最大最小经纬度值，对最大最小经纬度扩大设置的阈值筛选目标减少计算数据量，具体如下：
11、对区域配置数据进行遍历获取最大最小经纬度值，获取当前水域船舶的最大航速，求出当前水域速度最快的船舶每分钟行驶多少米，将米转换为经纬度的跨度，具体公式为：
12、
13、s为每分钟行驶距离，m为分钟数，c为计算出的经纬度跨度，将最大经纬度+c、最小经纬度-c，算出外接的矩形范围，判断船舶当前位置是否在这个外接矩形内，如果不在则进行过滤。
14、优选地，在所述步骤s3中：
15、计算船舶的航路标识，对于不同的航路标识使用不同的判别方式，航路标识包括：驶出区域、驶入区域并停留、按照某方向横跨区域、跨线；
16、驶出区域：获取航迹和配置区域数据后，通过配置筛选值和外接矩形过滤船舶数据，遍历航迹数据，当前时间点的航迹处于配置区域外部并处于外接区域内部，并且其历史航迹往前预设时间段内在配置区域内部出现；
17、驶入区域并停留：获取航迹和配置区域数据后，通过配置筛选值进行过滤，船舶当前时间点处于配置区域内，遍历满足条件的航迹，历史航迹往前预设时间内在配置区域外出现过，并且配置区域内的航迹点要求低于设定的速度阈值；
18、按照某方向横跨区域：设定船舶航向范围阈值，船舶当前处于区域外历史航迹顺序遍历，判断其是否经过区域；
19、跨线：通过向量叉积判断点在线段的左侧还是右侧，不在线的同侧则是跨线，跨线的判断计算为：
20、p1为当前时间航迹点，p2为预设时间段之前的航迹点，l1,l2,l3,l4.....ln为折线的航迹点，n为折线的坐标点数量；
21、使用叉积向量判断p1点在线的顺时针还是逆时针方向，将顺时针记为右，逆时针记为左，叉积向量计算公式：
22、b＝(l2.x-l1.x)×(p1.y-l1.y)-(p1.x-l1.x)×(l2.y-l1.y)
23、.x为经度坐标，.y为纬度坐标，当b小于0时点在线的右边，大于0则在线的左边，等于0时过滤，将第一次计算的结果记为p1，左或右，遍历折线的坐标点，每次取三个点l1、l2、l3，计算p1点与线段l1l2的关系，并记录为np1-l1-l2，左或右；计算l3点与线段l1l2的关系，并记录为nl3-l1-l2，左或右；当np1-l1-l2与nl3-l1-l2在同一侧时，计算p1点与线段l2l3的关系记为np1-l2-l3，左或右；
24、如果np1-l2-l3与nl3-l1-l2不在同一侧，则将最开始记录的p1，左或右的值改为另一侧；当不满足以上判断条件时，p1，左或右的值不变，继续遍历，重复以上步骤；最后p1，左或右的值则是p1点在线段l的哪一侧的依据；
25、点p2使用相同的方式进行计算，判断出p1和p2点是否在同一侧是否跨线。
26、优选地，在所述步骤s4中：
27、对船舶产生的多个航路标识进行组合判断船舶行为，对每个船舶产生的每个航路标识进行存储，存储数据中包括船舶唯一id、船舶基本信息、航路标识产生时间段，后续基于此数据集进行组合分析判断，再结合其他船舶行为检测方法产生的数据进行分析。
28、根据本专利技术提供的一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，包括：
29、模块m1：获取船舶航迹数据与区域配置数据；
30、模块m2：通过区域配置筛选船舶数据，对航迹计算外接矩形，进行数据过滤；
31、模块m3：计算船舶的航路标识；
32、模块m4：通过多个航路标识的组合计算出船舶历史行迹判断行为。
33、优选地，在所述模块m1中：
34、船舶航迹数据包括船舶唯一标识、航向、航速、经纬度坐标，每个船的航迹数据都是一个按照时间顺序存储的列表，区域配置数据是一串连续的经纬度坐标以及对船舶的长度、类型、国籍筛选值。
35、优选地，在所述模块m2中：
36、通过区域的配置数据对船舶做长度、类型、国籍筛选减少计算数据量，再通过对区域连续经纬度坐标求最大最小经纬度值，对最大最小经纬度扩大设置的阈值筛选目标减少计算数据量，具体如下：
37、对区域配置数据进行遍历获取最大最小经纬度值，获取当前水域船舶的最大航速，求出当前水域速度最快的船舶每分钟行驶多少米，将米转换为经纬度的跨度，具体公式为：
38、
39、s为每分钟行驶距离，m为分钟数，c为计算出的经纬度跨度，将最大经纬度+c、最小经纬度-c，算出外接的矩形范围，判断船舶当前位置是否在这个外接矩形内，如果不在则本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤S1中：
3.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
4.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤S3中：
5.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤S4中：
6.一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，其特征在于，在所述模块M1中：
8.根据权利要求6所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，其特征在于，在所述模块M2中：
9.根据权利要求6所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，其特征在于，在所述模块M3中：
10.根据权利要求6所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤s1中：
3.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
4.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤s3中：
5.根据权利要求1所述的基于航迹时空特征的船舶航路标识判别方法，其特征在于，在所述步骤s4中：
...【专利技术属性】
技术研发人员：林德银，张生正，陶鹏宇，王德，曲凌钊，姜山，
申请(专利权)人：上海鹰觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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