【技术实现步骤摘要】
本申请涉及领海安全，具体而言，涉及一种基于地理栅格的越界行驶异常检测方法及装置。
技术介绍
1、在当今大数据盛行的背景下，对数据的分析研究往往关注的是数据中的主流知识的价值，聚焦的是主流趋势、大众热点信息等，相应地，数据中的一些边缘个体和异常的行为模式往往容易被淹没掉。在实践中，这些异常的行为模式也往往具有十分重要的应用和研究价值。在交通时空数据中的一些异常数据往往能反应出一些潜在的交通违法或违章行为等。
2、异常轨迹检测方法可大致分为基于距离、基于密度、基于聚类以及基于规则和模型的方法。其中，时空轨迹异常挖掘研究领域已有许多优秀的研究成果，然而都无法快速高效的地从海量的数据中检测这些异常轨迹。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种基于地理栅格的越界行驶异常检测方法及装置，解决现有的时空轨迹异常检测的方式检测效率低的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种基于地理栅格的越界行驶异常检测方法。
3、根据本申请的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法包括：实时获取被监控船舶的位置信息，所述位置信息为根据全球定位系统确定的位置信息；根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息，所述多层栅格结构的地理区域信息是将地理区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，并通过多叉树结构将所有的栅格组织得到的；根据所述地理区域信息并基于循环神经网络检测所述被监控船舶是否存在越界
4、可选的，所述根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息包括：根据所述位置信息构造用于查询所述分布式数据库的行键；根据所述行键获取所述行键对应的行信息；若所述行信息中包含1列数据，则将所述行信息中的地理区域信息确定为所述位置信息对应的地理区域信息；若所述行信息中不是只包含1列数据，则按照行信息中的行数和行名构建所述行键对应的栅格子树，所述分布式数据中每一行对应一棵栅格子树；根据所述位置信息和所述行键对应的栅格子树获取所述位置信息对应的地理区域信息。
5、可选的，在根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息之前，所述方法还包括：根据多叉树结构将目标区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，得到多层栅格树，多层栅格树的每个节点对应一个栅格，所述目标区域为需要进行监控的海上区域；将多层栅格树按照第一层栅格的栅格数划分为多棵栅格子树，所述第一层栅格为所述多层栅格树的根节点的下一层栅格；通过键值对的存储结构将每棵栅格子树作为分布式数据库中的一行并按照存储规则进行存储，所述存储规则为每行包含的列数为对应的每棵栅格子树的节点数，每个节点对应一列，每列的列名由与其对应的节点在栅格子树中的位置确定，每列的列值用于存储与其对应的栅格的地理区域信息，每棵栅格子树的身份标识作为每行的行键。
6、可选的，所述根据多叉树结构将目标区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，得到多层栅格树包括：将所述目标区域对应的地理栅格作为根节点栅格；按照多叉树结构将所述根节点栅格进行细化，得到第一层栅格；根据第一层栅格中的每个栅格的4个顶点的区域归属信息确定第一层栅格中每个栅格对应的区域信息；根据层次划分规则判断第一层栅格中每个栅格是否需要细化；对于不需要细化的栅格，则将其作为一个叶子节点；对于需要细化的栅格，继续细化，并对细化后的栅格确定其对应的区域信息以及继续判断是否需要细化，直到不存在需要细化的栅格为止，得到多层栅格树。
7、可选的，所述根据所述地理区域信息并基于循环神经网络检测所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为包括：基于循环神经网络根据所述被监控船舶的时空轨迹样本确定所述被监控船舶的预测轨迹，所述时空轨迹样本为正常轨迹；根据预测轨迹确定当前时刻所述被监控船舶的正常轨迹范围；根据所述地理区域信息与所述正常轨迹范围检测定所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为。
8、可选的，所述根据所述地理区域信息与所述正常轨迹范围检测所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为包括：确定所述地理区域信息对应的地理区域与所述正常轨迹范围之间的偏差值；若所述偏差值大于高档偏差阈值，则确定所述被监控船舶存在越界行驶异常行为；若所述偏差值小于所述高档偏差阈值且大于或等于低档偏差阈值，则判断所述监控船舶的偏差累计数是否大于或等于累计阈值，所述偏差累计数为截止当前时刻为止所有的位置信息中对应的偏差值连续小于所述高档偏差阈值且大于或等于低档偏差阈值的数量；若大于所述累计阈值，则确定所述被监控船舶存在越界行驶异常行为。
9、可选的，所述根据层次划分规则判断第一层栅格中每个栅格是否需要细化包括：判断栅格是否归属于单一区域以及栅格是否为精度要求下的最小栅格；若栅格归属于单一区域，则确定不需要细化；若栅格为精度要求下的最小栅格，则确定不需要细化；若栅格不归属于单一区域，且不是精度要求下的最小栅格，则确定需要细化。
10、为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了一种基于地理栅格的越界行驶异常检测装置。
11、根据本申请的基于地理栅格的越界行驶异常检测装置包括：获取单元，用于实时获取被监控船舶的位置信息，所述位置信息为根据全球定位系统确定的位置信息；查询单元，用于根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息，所述多层栅格结构的地理区域信息是将地理区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，并通过多叉树结构将所有的栅格组织得到的；检测单元，用于根据所述地理区域信息并基于循环神经网络检测所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为。
12、可选的，所述查询单元包括：第一构建模块，用于根据所述位置信息构造用于查询所述分布式数据库的行键；第一获取模块，用于根据所述行键获取所述行键对应的行信息；第一确定模块，用于若所述行信息中包含1列数据，则将所述行信息中的地理区域信息确定为所述位置信息对应的地理区域信息；构建模块，用于若所述行信息中不是只包含1列数据，则按照行信息中的行数和行名构建所述行键对应的栅格子树，所述分布式数据中每一行对应一棵栅格子树；第二获取模块，用于根据所述位置信息和所述行键对应的栅格子树获取所述位置信息对应的地理区域信息。
13、可选的，所述装置还包括：第一划分单元，用于在根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息之前，根据多叉树结构将目标区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，得到多层栅格树，多层栅格树的每个节点对应一个栅格，所述目标区域为需要进行监控的海上区域；第二划分单元，用于将多层栅格树按照第一层栅格的栅格数划分为多棵栅格子树，所述第一层栅格为所述多层栅格树的根节点的下一层栅格；存储单元，用于通过键值对的存储本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息包括：
3.根据权利要求2所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，在根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求2所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据多叉树结构将目标区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，得到多层栅格树包括：
5.根据权利要求1所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据所述地理区域信息并基于循环神经网络检测所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为包括：
6.根据权利要求5所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据所述地理区域信息与所述正常轨迹范围检测所述被监控船舶是否存在越界
7.根据权利要求4所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据层次划分规则判断第一层栅格中每个栅格是否需要细化包括：
8.一种基于地理栅格的越界行驶异常检测装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至7中任意一项所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1至7中任意一项所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息包括：
3.根据权利要求2所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，在根据所述位置信息查询存储在分布式数据库中的多层栅格结构的地理区域信息，得到所述位置信息对应的地理区域信息之前，所述方法还包括：
4.根据权利要求2所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据多叉树结构将目标区域划分为不同大小、且具有层次等级结构的栅格，得到多层栅格树包括：
5.根据权利要求1所述的基于地理栅格的越界行驶异常检测方法，其特征在于，所述根据所述地理区域信息并基于循环神经网络检测所述被监控船舶是否存在越界行驶异常行为包括：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧义华，马兴民，王楠，郭阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十五研究所，
类型：发明
国别省市：
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