(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210560999.X (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 胡楚丽　段木　闵鑫　王珂　 陈能成　 (74)专利代理 机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42 238 专利代理师 王佩 (51)Int.Cl. G06Q 50/26(2012.01) G06V 20/17(2022.01) H04L 67/12(2022.01) H04N 7/18(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06F 16/2455(2019.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种城市多尺度综合感知方法及存 储介质 (57)摘要 本发明涉及智慧城市地理信息服务技术领 域， 尤其涉及一种城市多尺度综合感知方法及存 储介质。 本发 明解决了 现有的城市感知存在着覆 盖面窄、 感知方式单一等不足， 以及缺乏一种计 算基准与综合手段整合各类感知网络的问题， 构 建了城市多尺度综合感知模型， 提出了城市多尺 度综合感知方法。 比较现有的城市感知模式， 本 发明方法通过空天地传感器观测能力互补与增 强实现了城市的多尺度综合 感知， 为空天地一体 化地表要素观测网的构建提供了一种优化框架 和布局模式， 提髙了感知资源的可管理性和应用 效能， 有利于实现对多尺度城市感知事件的高效 与优化监测， 有利于提高时空覆盖度和提高传感 器资源利用效率。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115018682 A 2022.09.06 CN 115018682 A 1.一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 刻画城市多尺度感知任务， 查询当前城市感知网可用传感器， 依据可用传感器在多 尺度感知 任务中的点面特征动态认知传感器观测能力； 所述可用传感器包括： 卫星、 无人机 和多种地 面传感器； S2： 对查询出的可用传感器进行观测优化， 然后根据传感器特征与刻画的城市多尺度 感知任务的需求， 构建不同尺度下传感器的关联模式； S3： 依据所构建的关联模式与不同尺度下任务需求， 增补传感器资源， 使感知构网方案 的能力满足度达 到城市多尺度感知任务的效益目标， 输出最终感知构网方案 。 2.如权利要求1所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 步骤S1包括： S1.1： 刻画城市多尺度感知任务， 将文本化的感知任务描述 为数字化的参数需求； S1.2： 查询多尺度感知任务下感知网的可用观测资源， 输出初始多尺度感知构网方案； S1.3： 根据感知网不同类型传感器的覆盖特征， 计算初始多尺度感知构网方案的观测 能力满足度。 3.如权利要求2所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 步骤S1.3包括： S1.3.1： 通过时空覆盖度计算公式计算各类传感器的时空覆盖度Cv， 时空覆盖度计算 公式如下； 其中， Ci表示第i颗传感器在Δt时刻的覆盖区域， T表示观测总时间， n表示传感器总数， C表示研究区域总空间范围， ∪和∩分别表示空间 并集和空间求交操作； S1.3.2： 依据刻画出的多尺度感知任务需求， 结合各传感器的点面特征， 通过观测能力 满足度计算 公式计算初始多尺度感知构网方案的观测能力满足度， 观测能力满足度计算 公 式如下： 其中， Cv卫、 Cv机、 Cv地分别表示 卫星、 无人机、 地面传感器的时空覆盖度。 4.如权利要求2所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特征在于， 城市多尺度感知任 务中， 设置的各传感器的点 面特征为： 在大尺度观测下， 卫星为面观测， 无人机根据观测任务需求灵活选择点或面观测， 地面 传感器为 点观测； 在中、 小尺度观测下， 卫星、 无 人机和地 面传感器皆为 面观测。 5.如权利要求2所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 步骤S2包括： S2.1： 依据不同尺度下任务需求优化所述初始多尺度感知构网方案， 获得优化后的多 尺度感知构网方案； S2.2： 根据各传感器观测特性， 构建不同尺度下传感器的关联模式， 为后续传感器增补 提供参考依据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115018682 A 2S2.3： 计算优化后的多尺度感知构网方案的观测能力满足度。 6.如权利要求5所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 步骤S2.1包括： S2.1.1： 调整初始多尺度感知构网方案中卫星的侧摆角度、 地面视频传感器朝向、 地面 原位传感器位置； S2.1.2： 通过CPLEX算法求解每种 尺度下时空覆盖度 最大的多传感器覆盖组合， 获得优 化后的多尺度感知构网方案， 其数 学模型如下式： 其中ωj是第j个多传感器覆盖组合的时空覆盖度， m表示多传感器覆盖组合的总数。 7.如权利要求1所述的一种城市多尺度综合感知方法， 其特 征在于， 步骤S3包括： S3.1： 依据不同尺度下传感器的关联模式， 对优化后的多尺度感知构网方案增补地面 原位传感器或地 面视频传感器， 不便布设传感器的区域， 则通过 无人机进行机动增补； S3.2： 求解增补后的尺度感知构网方案的观测能力满足度， 若构网方案能力满足度达 到预期目标， 则输出最终的综合感知构网方案 。 8.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质为计算机可读存储介质， 所述计算机可读 存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序运行时用于实现如权利要求1 ‑7任一所述 的城市多尺度综合感知方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115018682 A 3