一种基于移动GIS的护林定位与考勤计算方法与流程

本发明一般涉及地理信息系统技术领域，具体涉及一种基于移动gis的护林定位与考勤计算方法。

背景技术：

森林巡护是森林经营管理的一项重要工作，全国很多省份都至少组建了几万名基层的护林员队伍，对于这些护林员队伍的管理，却存在着很多难题：

(1)首要问题是如何掌握护林员巡查的真实情况。森林巡护工作场所都在野外，位置不固定，传统巡护靠自觉，护林员有没有去野外巡护，是否如实填写巡护日志，都难以进行监督。

(2)另外传统巡护管理人员无法全面实时地了解管护区域的情况，出现问题时应当安排谁去现场，发生火情火险、盗伐盗猎、乱垦滥占等森林资源破坏时难以精准制定决策方案，是林业管护管理者面临的另一难题。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于移动gis的护林定位与考勤计算方法，用于解决护林员责任心不强、巡护不到位、监督不及时的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于移动gis的护林定位与考勤计算方法，所述对护林员进行实时定位并将轨迹记录包括以下步骤：

步骤s101)护林员通过移动终端获取gps位置坐标；

步骤s102)移动终端对获取的gps位置坐标进行滤波处理；

步骤s103)将滤波后的gps位置坐标显示在护林员携带的移动终端地图界面上，并回传至服务器管理端，管理员通过服务器管理端定位护林员的当前gps位置坐标后，同时执行步骤s104)和步骤s105)；

步骤s104)将护林员当前gps位置坐标插入到轨迹点集合，用于生成轨迹线后执行步骤s107)；

步骤s105)移动终端利用护林员当前位置坐标与上一次获取的位置坐标得到运动速度，若指定时间阈值内护林员的运动速度小于临界速度，则将护林员判定为休息驻留状态，否则判定为巡护运动状态；

步骤s106)在护林员定位时，移动终端判定驻留状态下的时长是否超出预警阈值，若超出预警阈值则移动终端通过发出报警声并闪烁屏幕进行驻留警告；否则移动终端不会进行警告；

步骤s107)巡护结束时，对轨迹点集合用迭代适应点算法进行抽稀优化；移动终端提取抽稀优化后轨迹点集合中的有效巡护轨迹；然后通过相交裁剪算法提取并计算轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti；根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标；

步骤s108)将考勤是否达标的信息回传到服务器管理端，管理员在服务器管理端中将轨迹叠加在地图上进行展示和分析，并根据分析结果调度调整人员巡护路线；

进一步地，所述获取gps位置坐标为：通过开启移动终端的定位模块监听数据流后获取gps位置坐标。

进一步地，所述滤波处理后，若无异常则进入步骤s103)；否则利用上一次获取的gps位置坐标和当前gps位置坐标得到运动速度，若运动速度大于指定速度时，移动终端则抛弃运动速度后返回至步骤s101继续读取硬件设备坐标；所述硬件设备坐标为移动终端根据护林员所处的不同位置提供的新坐标。

进一步地，所述抽稀优化的步骤为：取出轨迹前后两点的gps位置坐标，然后计算每个点的gps位置坐标到前后两点gps位置坐标的距离得到直线距离，取出最大距离，如果最大距离大于10米，则加入过滤集合，并记录下标，然后再以下标将轨迹拆为两段，分别递归得到过滤点集合。

进一步地，还包括对回传至服务器管理端的轨迹数据进行考勤计算与统计包括以下操作：

步骤s201)管理人员在服务器管理端上将林区卫星影像和地形图作为底图，完成绘制责任片区；

步骤s202)管理人员将已绘制的责任片区下发至护林员携带的移动终端；

步骤s203)护林员登录移动终端后获取服务器管理端为该护林员最新下发的责任片区；

步骤s204)移动终端根据最新下发的责任片区开启巡护轨迹记录；

步骤s205)移动终端对巡护轨迹和责任片区进行叠加分析，并将属于责任片区的巡护轨迹作为有效巡护轨迹；

步骤s206)对于有效的巡护轨迹，通过相交裁剪算法提取并计算轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti；

步骤s207)根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标；将当天内所有提取的有效轨迹里程li累积得到当天有效轨迹总里程l，若l超出里程阈值，则当天出勤达标；否则出勤不达标；

或者将当天所有提取的有效轨迹的时长ti累积得到当天有效轨迹的总时长t，若t超出时间阈值，则当天出勤达标；否则出勤不达标；

步骤s208)移动终端将出勤是否达标的信息回传到服务器管理端；

步骤s209)通过设置在服务器管理端上的消息服务将监听到的出勤是否达标的信息加入消息队列并入库；

步骤s210)服务器管理端上的考勤统计模块根据已经入库的护林员考勤信息生成考勤报表。

进一步地，所述管理人员下发责任片区后，移动终端将下发的责任片区与特定护林员进行绑定；所述绑定的责任片区为本次或者上一次下发的责任片区；移动终端绑定责任片区时，开启巡护轨迹记录后提取责任片区内的有效轨迹，或者直接提取责任片区内的有效轨迹。

进一步地，所述根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标的步骤为：

将当天所有提取的有效轨迹里程li累积得到当天有效轨迹总里程l，将有效轨迹总里程l传到设置在服务器管理端上的考勤判定模块与达标规定的里程阈值进行比较，若有效轨迹总里程l超出达标规定的里程阈值，则考勤判定模块将护林员当天出勤判定为达标；

或者将当天所有提取的有效轨迹的时长ti累积得到当天有效轨迹的总时长t，将有效轨迹总时长t传到设置在服务器管理端上的考勤判定模块与达标规定的时间阈值进行比较，若有效轨迹总时长t超出时间阈值，则考勤判定模块将护林员当天出勤判定为达标；

轨迹总时长t达标或者轨迹总里程l达标，则服务器管理端将该护林员当天出勤判定为达标。

进一步地，移动终端将出勤是否达标的信息显示在屏幕上并回传到服务器管理端。

进一步地，所述服务器管理端按照按月/季/年的排版生成考勤报表，各护林员出勤达标天数、未达标天数、未出勤天数以及总的轨迹里程和巡护时长信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够对护林员的位置进行实时监控和轨迹记录，由于可以在管理系统查看人员实时位置和行进轨迹，对人员到岗情况进行监督，从根本上杜绝了护林员弄虚作假、欺骗上级管理部门的问题；采用滤波算法对定位坐标进行处理，可有效避免因gps信号遮挡或电磁干扰等造成的护林员定位不准的问题；对巡护过程生成的轨迹点集合采用迭代适应点算法进行抽稀优化，在确保数据准确、轨迹线路完整的前提下减少轨迹点数量，可提高轨迹数据渲染速度，并为服务器管理端利用巡护轨迹分析巡护死角区域奠定了基础。

本发明能够为护林员划分责任片区，通过巡护轨迹与片区进行空间分析实现自动化野外考勤打卡，有效解决了野外巡护工作考勤打卡监管难的问题；可自动按月、季、年生成考勤报告，提高管理人员工作效率；通过空间分析算法自动计算落在责任片区内的有效巡护轨迹里程，实现考勤是否达标自动、科学判定；大大减轻了管理人员工作量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的人员实时定位与轨迹记录的实施流程图；

图2为本发明的基于空间分析技术的自动化考勤计算与统计实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1-2，一种基于移动gis的护林定位与考勤计算方法，对护林员进行实时定位并将轨迹记录包括以下步骤：

步骤s101)护林员通过移动终端获取gps位置坐标；

步骤s102)移动终端对获取的gps位置坐标进行滤波处理；

步骤s103)将滤波后的gps位置坐标显示在护林员携带的移动终端地图界面上，并回传至服务器管理端，管理员通过服务器管理端定位护林员的当前gps位置坐标后，同时执行步骤s104)和步骤s105)；

步骤s104)将护林员当前gps位置坐标插入到轨迹点集合，用于生成轨迹线后执行步骤s107)；

步骤s105)移动终端利用护林员当前位置坐标与上一次获取的位置坐标得到运动速度，若指定时间阈值内护林员的运动速度小于临界速度，则将护林员判定为休息驻留状态，否则判定为巡护运动状态；

步骤s106)在护林员定位时，移动终端判定驻留状态下的时长是否超出预警阈值，若超出预警阈值则移动终端通过发出报警声并闪烁屏幕进行驻留警告；否则移动终端不会进行警告；

步骤s107)巡护结束时，对轨迹点集合用迭代适应点算法进行抽稀优化；移动终端提取抽稀优化后轨迹点集合中的有效巡护轨迹；然后通过相交裁剪算法提取并计算轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti；根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标；

步骤s108)将考勤是否达标的信息回传到服务器管理端，管理员在服务器管理端中将轨迹叠加在地图上进行展示和分析，并根据分析结果调度调整人员巡护路线；

获取gps位置坐标为：通过开启移动终端的定位模块监听数据流后获取gps位置坐标。

滤波处理后，若无异常则进入步骤s103)；否则利用上一次获取的gps位置坐标和当前gps位置坐标得到运动速度，若运动速度大于指定速度时，移动终端则抛弃运动速度后返回至步骤s101继续读取硬件设备坐标；所述硬件设备坐标为移动终端根据护林员所处的不同位置提供的新坐标。

抽稀优化的步骤为：取出轨迹前后两点的gps位置坐标，然后计算每个点的gps位置坐标到前后两点gps位置坐标的距离得到直线距离，取出最大距离，如果最大距离大于10米，则加入过滤集合，并记录下标，然后再以下标将轨迹拆为两段，分别递归得到过滤点集合。

还包括对回传至服务器管理端的轨迹数据进行考勤计算与统计包括以下操作：

步骤s201)管理人员在服务器管理端上将林区卫星影像和地形图作为底图，完成绘制责任片区；

步骤s202)管理人员将已绘制的责任片区下发至护林员携带的移动终端；

步骤s203)护林员登录移动终端后获取服务器管理端为该护林员最新下发的责任片区；

步骤s204)移动终端根据最新下发的责任片区开启巡护轨迹记录；

步骤s205)移动终端对巡护轨迹和责任片区进行叠加分析，并将属于责任片区的巡护轨迹作为有效巡护轨迹；

步骤s206)对于有效的巡护轨迹，通过相交裁剪算法提取并计算轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti；

步骤s207)根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标；将当天内所有提取的有效轨迹里程li累积得到当天有效轨迹总里程l，若l超出里程阈值，则当天出勤达标；否则出勤不达标；

或者将当天所有提取的有效轨迹的时长ti累积得到当天有效轨迹的总时长t，若t超出时间阈值，则当天出勤达标；否则出勤不达标；

步骤s208)移动终端将出勤是否达标的信息回传到服务器管理端；

步骤s209)通过设置在服务器管理端上的消息服务将监听到的出勤是否达标的信息加入消息队列并入库；

步骤s210)服务器管理端上的考勤统计模块根据已经入库的护林员考勤信息生成考勤报表。

管理人员下发责任片区后，移动终端将下发的责任片区与特定护林员进行绑定；绑定的责任片区为本次或者上一次下发的责任片区；移动终端绑定责任片区时，开启巡护轨迹记录后提取责任片区内的有效轨迹，或者直接提取责任片区内的有效轨迹。

根据提取的轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti判断当天考勤是否达标的步骤为：

将当天所有提取的有效轨迹里程li累积得到当天有效轨迹总里程l，将有效轨迹总里程l传到设置在服务器管理端上的考勤判定模块与达标规定的里程阈值进行比较，若有效轨迹总里程l超出达标规定的里程阈值，则考勤判定模块将护林员当天出勤判定为达标；

或者将当天所有提取的有效轨迹的时长ti累积得到当天有效轨迹的总时长t，将有效轨迹总时长t传到设置在服务器管理端上的考勤判定模块与达标规定的时间阈值进行比较，若有效轨迹总时长t超出时间阈值，则考勤判定模块将护林员当天出勤判定为达标；

轨迹总时长t达标或者轨迹总里程l达标，则服务器管理端将该护林员当天出勤判定为达标。

移动终端将出勤是否达标的信息显示在屏幕上并回传到服务器管理端。

服务器管理端按照按月/季/年的排版生成考勤报表，各护林员出勤达标天数、未达标天数、未出勤天数以及总的轨迹里程和巡护时长信息。

如图1所示，移动终端进行护林员实时定位与轨迹记录管理的实施流程图具体实施例包括以下步骤：

(1)步骤s101通过护林员移动终端硬件设备提供位置服务管理器获取的gps位置坐标。

(2)步骤s102对获取的坐标进行滤波处理。在轨迹记录时通过s101获取前一个位置和当前个gps坐标,通过两个坐标计算可得到运动的速度，如运动的速度大于5m/s时，则抛弃并继续读取硬件设备坐标(这个坐标是根据护林员所处的不同位置提供的新坐标)；如经滤波处理无异常则进入步骤s103。

(3)步骤s103将滤波后的坐标位置显示在护林员手持移动移动终端地图界面上，同时实时回传到数据中心服务器，管理员可在桌面端巡护管理系统中定位护林员当前位置。

(4)步骤s104将坐标插入到轨迹点集合，用于生成轨迹线。

(5)步骤s105同s102一样获取当前位置与前序位置计算得到运动速度，以0.5m/s为临界值，在巡护过程中如果超过五分钟，计算的速度一直小于临界值则判定为休息驻留状态，如果大于临界值则判定为巡护运动状态。

(6)步骤s106是在s105的基础上，在人员实时定位时判定驻留时长是否超出预警阈值(这个预警阈值是有管理系统设置的，软件启动时获取)，超出则发出报警声并闪烁屏幕，进行驻留警告。

(7)步骤s107是在巡护结束时对轨迹点集合用迭代适应点算法(取出轨迹前后两点，然后遍历轨迹，计算每个点到前后两点确定直线的距离，取出最大距离，如果最大距离大于10米，则加入过滤集合，并记录下标，然后再以下标将轨迹拆为两段，分别递归得到过滤点集合)进行抽稀优化，以在确保数据准确、轨迹线路完整的前提下尽量减小轨迹数据量。

(8)步骤s108是将抽稀处理过的轨迹数据回传到数据中心，管理人员可在巡护管理系统中将轨迹叠加在地图上进行展示和分析，以确认护林员巡护效果和分析挖掘巡护死角区域，并根据分析结果调度调整人员巡护路线。

事件多媒体信息采集与回传实例实施流程图具体实施例包括以下步骤：

(1)步骤s201为事件多媒体信息采集与存储管理，包括事件位置坐标、日期时间以及照片、视频、语音、文字描述中的一种或多种组合。

(2)步骤s202为事件回传，移动终端将采集的事件位置坐标、日期时间以及照片、视频等多媒体信息回传到数据中心服务器。

(3)步骤s203和s204为事件监听入库。部署在数据中心服务器上的消息队列服务监听各护林员回传的位置、轨迹、事件信息并加入到消息队列中排序，并经由调度服务按时间先后顺序从队列中读取完整记录存入数据库。

(4)步骤s205为管理人员在管理系统中对事件进行浏览查看并根据分析结果进行调度决策。

自动化考勤计算与统计实例实施流程图具体实施例包括以下步骤：

(1)步骤s301和步骤s302为管理人员在管理端完成。由管理人员在管理系统中以林区卫星影像和地形图为底图，绘制责任片区，并下发责任片区给具体护林员，将具体护林员与责任片区绑定。

(2)步骤s303为护林员登录移动终端后，移动终端系统自动轮询获取为该护林员最新下发的责任片区。(如无最新下发则仍使用之前下发分配的)，叠加在地图上进行显示，对于自己的片区范围可以一目了然。

(3)步骤s304为开启巡护轨迹记录。

(4)步骤s305和步骤s306为巡护结束，系统对巡护轨迹和责任片区进行叠加分析，判断巡护轨迹是否落在责任片区内，其中落在片区内视为有效，通过相交裁剪算法提取落在片区内的有效轨迹，并计算轨迹里程li和该有效轨迹的时长ti。

(5)步骤s307为将当天所有提取的有效轨迹里程li累积得到当天有效轨迹总里程l，将有效轨迹总里程l传到考勤判定模块与达标规定的里程阈值进行比较(该阈值为模块内置，可由开发人员进行调整，下同)，由该模块判定当天出勤的轨迹总里程l是否达标；同理将当天所有提取的有效轨迹的时长ti累积得到当天有效轨迹的总时长t，将有效轨迹总时长t传到考勤判定模块与达标规定的时间阈值进行比较，由该模块判定当天出勤的轨迹总时长t是否达标，轨迹总时长与轨迹总里程两者满足其一则判定该护林员当天出勤达标。

(6)步骤s308为将判定的是否达标结果回传到数据中心。

(7)步骤s309由运行在服务器上的消息服务将监听到的考勤信息加入消息队列并最终入库，管理人员即可进行查看和分析。

(8)步骤s308是巡护管理系统的考勤统计模块可以从数据库中拉取护林员的考勤信息，按照按月/季/年排版生成考勤报表，在考勤统计模块下显示各护林员出勤达标天数、未达标天数、未出勤天数以及总的轨迹里程和巡护时长等信息。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。