本發(fā)明屬于鄉(xiāng)村旅游安全領(lǐng)域，尤其涉及一種智能化鄉(xiāng)村旅游安全監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鄉(xiāng)村旅游安全領(lǐng)域是一個涉及多個方面的復(fù)雜系統(tǒng)，隨著人們對鄉(xiāng)村旅行的興趣日益增加，安全問題也隨之凸顯在鄉(xiāng)村旅游中，泥石流是一種重要的地質(zhì)災(zāi)害，特別是在山區(qū)和丘陵地帶，對游客安全和旅游活動的順利進行構(gòu)成顯著威脅。泥石流的發(fā)生主要受到地質(zhì)條件、降雨影響和人為活動的影響。山地坡度陡峭、土壤松散和強降雨是誘發(fā)泥石流的關(guān)鍵因素，尤其是降水集中和短時間內(nèi)強降雨時，土壤水分飽和會導(dǎo)致泥石流的形成。

2、目前在鄉(xiāng)村旅游的過程中，缺乏對游客流量增加對環(huán)境和水流影響的全面評估，使得土壤壓實和植被破壞的問題難以被及時識別。同時，水流變化的監(jiān)測不夠及時，無法有效識別非自然水流的增加情況。對農(nóng)田排水情況與游客活動之間關(guān)系的分析不足，使得泥石流風(fēng)險評估不夠精準，尤其是在降雨條件下，缺乏對潛在泥石流發(fā)生點的識別，無法量化評估泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的風(fēng)險，缺乏有效的預(yù)警機制來迅速生成預(yù)警信息并規(guī)劃游客疏散路線，從而無法及時應(yīng)對突發(fā)狀況，防止游客遇難和其他安全事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種智能化鄉(xiāng)村旅游安全監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)方法，旨在解決背景技術(shù)中確定的現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種智能化鄉(xiāng)村旅游安全監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)方法，所述方法包括：

3、實時監(jiān)測游客圖像數(shù)據(jù)，統(tǒng)計游客數(shù)量，并分析各區(qū)域的游客密度，識別游客高峰期和擁擠區(qū)域，同時采集地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，收集歷史泥石流災(zāi)害記錄和農(nóng)田排水路徑，并監(jiān)測水流變化；

4、利用游客流量監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史旅游數(shù)據(jù)，分析游客數(shù)量增加對環(huán)境及水流的影響，識別高風(fēng)險區(qū)域；

5、結(jié)合農(nóng)田排水情況和歷史災(zāi)害記錄，分析在降雨條件下，擁擠區(qū)域的游客活動對泥石流風(fēng)險的貢獻，識別泥石流潛在發(fā)生點；

6、建立綜合風(fēng)險評估模型，基于游客流量、環(huán)境變化和水流監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的風(fēng)險，并對可能的影響進行量化；

7、依據(jù)量化結(jié)果，設(shè)定游客密度閾值、降雨量閾值和水流強度閾值，當(dāng)識別出實際采集的數(shù)據(jù)不處于閾值范圍內(nèi)時，生成預(yù)警信息和疏散路線，并推送至游客端，同時向發(fā)生點調(diào)配應(yīng)急資源。

8、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述分析各區(qū)域的游客密度，識別游客高峰期和擁擠區(qū)域，同時采集地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，具體包括：

9、捕捉游客圖像數(shù)據(jù)，識別并統(tǒng)計圖像中的游客數(shù)量；

10、將補捉到的游客數(shù)據(jù)與其他時間段捕捉到的有棵樹就相合并，生成實時的游客數(shù)量數(shù)據(jù)；

11、將監(jiān)測區(qū)域劃分為若干子區(qū)域，根據(jù)各子區(qū)域的游客數(shù)量與其面積計算游客密度，生成游客密度熱力圖；

12、實時采集地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，將地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)與游客數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲，并定時更新；

13、獲取當(dāng)前地區(qū)的歷史泥石流災(zāi)害記錄，包括發(fā)生時間、發(fā)射點、影響范圍及災(zāi)害級別；

14、監(jiān)測農(nóng)業(yè)區(qū)域的排水系統(tǒng)，包括排水管道、溝渠及其流向，并將排水路徑數(shù)據(jù)與游客密度數(shù)據(jù)進行整合。

15、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述分析游客數(shù)量增加對環(huán)境及水流的影響，識別高風(fēng)險區(qū)域，具體包括：

16、利用游客流量數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，分析游客活動對土壤壓實的影響，計算不同游客密度下的土壤壓實程度，判斷高游客流量區(qū)域的土壤穩(wěn)定性；

17、分析游客活動對周邊植被的影響，結(jié)合歷史植被數(shù)據(jù)，識別游客高峰期對植被造成的破壞性；

18、建立評分模型，對游客活動影響的各個方面進行綜合評分，量化游客流量對環(huán)境的負面影響；

19、結(jié)合監(jiān)測的水流變化數(shù)據(jù)，分析游客活動對水流變化的貢獻，特別是在高游客密度區(qū)域，評估游客活動對水流強度和流速的影響；

20、通過比較歷史水流數(shù)據(jù)，識別因游客活動引起的非自然水流現(xiàn)象，分析其頻率和強度，判斷對泥石流和滑坡等災(zāi)害的潛在影響；

21、結(jié)合游客流量數(shù)據(jù)、環(huán)境影響分析結(jié)果及水流監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行交叉分析，識別出高風(fēng)險區(qū)域，并在游客密度熱力圖中對高風(fēng)險區(qū)域進行標記。

22、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述所述判斷高游客流量區(qū)域的土壤穩(wěn)定性、識別游客高峰期對植被造成的破壞性、對游客活動影響的各個方面進行綜合評分、評估游客活動對水流強度和流速的影響、判斷對泥石流和滑坡等災(zāi)害的潛在影響，具體為：

23、

24、其中，p為土壤壓實程度，n表示該區(qū)域面積上土壤的壓力，d為游客數(shù)量，為每位游客的平均施加壓力，a為該區(qū)域的有效面積；

25、

26、其中，v為植被破壞指數(shù)，反映植被受到的損害程度，c為受損植被覆蓋面積，即在游客高峰期內(nèi)被破壞的植被面積，t表示總植被覆蓋面積，即該區(qū)域內(nèi)原始的植被覆蓋面積；

27、

28、其中，ri為綜合環(huán)境影響評分，ii為每一項環(huán)境影響的評分，分值根據(jù)對環(huán)境的影響程度而定，即通過土壤壓實程度p和植被破壞指數(shù)v得出，wi為每一項環(huán)境影響的權(quán)重，反應(yīng)該影響在總體評分中的重要性；

29、r＝wcurrent-whistorical；

30、其中，r為非自然水流變化量，表示當(dāng)前水流量與歷史水流量的差異，wcurrent為當(dāng)前水流量，即在游客高峰期的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，whistorical為歷史水流量，即同一時間段的歷史平均水流量；

31、

32、其中，a為水流異常百分比，表示當(dāng)前水流量相對于歷史水流量的異常程度，r為非自然水流變化量，whistorical為歷史水流量；

33、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述識別出高風(fēng)險區(qū)域，并在游客密度熱力圖中對高風(fēng)險區(qū)域進行標記，具體為：

34、計算各區(qū)域的高風(fēng)險評分：

35、h＝wdensity×f+ri×e+a×w；

36、其中，h為高風(fēng)險評分，表示該區(qū)域的綜合風(fēng)險程度，wdensity表示游客密度，ri為綜合影響評分，a為水流異常百分比，f、e、w為權(quán)重系數(shù)；

37、識別游客密度熱力圖的高風(fēng)險區(qū)域：

38、

39、其中，k為最佳聚類數(shù)，用于確定高風(fēng)險區(qū)域的數(shù)量，cj為第j個聚類，表示被分為同一類的區(qū)域，μj表示第j個聚類的均值，反應(yīng)該類區(qū)域的平均風(fēng)險評分，x為每個區(qū)域的高風(fēng)險評分。

40、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述分析在降雨條件下，擁擠區(qū)域的游客活動對泥石流風(fēng)險的貢獻，識別泥石流潛在發(fā)生點，具體包括：

41、評估降雨量與游客流量之間的相關(guān)性，分析高游客流量區(qū)域在降雨條件下的風(fēng)險水平；

42、結(jié)合歷史農(nóng)田排水路徑數(shù)據(jù)，識別在降雨后可能的水流方向和積水區(qū)域；

43、評估各個排水路徑的排水能力，考慮游客活動對排水系統(tǒng)的影響，分析游客活動可能導(dǎo)致的排水不暢情況；

44、利用歷史泥石流災(zāi)害記錄和地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，構(gòu)建泥石流風(fēng)險模型，計算游客活動在不同降雨條件下對泥石流風(fēng)險的貢獻，量化游客活動與泥石流發(fā)生概率之間的關(guān)系；

45、根據(jù)泥石流風(fēng)險模型和游客活動對風(fēng)險的貢獻，識別出潛在的泥石流發(fā)生點，并以此對游客密度熱力圖進行二次高風(fēng)險區(qū)域更新。

46、作為本發(fā)明更進一步的方案，所述分析高游客流量區(qū)域在降雨條件下的風(fēng)險水平、分析游客活動可能導(dǎo)致的排水不暢情況、計算游客活動在不同降雨條件下對泥石流風(fēng)險的貢獻，具體為：

47、rmud＝k×qn；

48、其中，rmud為泥石流風(fēng)險評分，反應(yīng)降雨對潛在泥石流的影響，q為降雨量，n為指數(shù)，反映降雨量與泥石流風(fēng)險之間的非線性關(guān)系，k為常數(shù)，表示降雨對泥石流風(fēng)險的敏感度；

49、

50、其中，cmud為游客活動隊泥石流風(fēng)險的貢獻評分，d為游客數(shù)量，o為游客在該區(qū)域的活動強度，n為區(qū)域的承載能力，即該區(qū)域在降雨條件下可承受的最大游客量；

51、

52、其中，rdrain為排水能力評分，表示排水系統(tǒng)在降雨條件下的有效性，q為降雨量，c為農(nóng)田排水系統(tǒng)的排水能力，即在單位時間內(nèi)能有效排除的水量；

53、htotal＝rmud×a+cmud×b+rdrain×c；

54、其中，htotal為綜合泥石流評分，即結(jié)合降雨、游客活動和排水能力得出的最終風(fēng)險評估，a、b、c為權(quán)重系數(shù)。

55、本發(fā)明的另一目的在于提供一種智能化鄉(xiāng)村旅游安全監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

56、游客監(jiān)測與環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，用于實時監(jiān)測游客圖像數(shù)據(jù)，統(tǒng)計游客數(shù)量，并分析各區(qū)域的游客密度，識別游客高峰期和擁擠區(qū)域，同時采集地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，收集歷史泥石流災(zāi)害記錄和農(nóng)田排水路徑，并監(jiān)測水流變化；

57、高風(fēng)險區(qū)域識別模塊，用于利用游客流量監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史旅游數(shù)據(jù)，分析游客數(shù)量增加對環(huán)境及水流的影響，識別高風(fēng)險區(qū)域；

58、潛在發(fā)生點識別模塊，用于結(jié)合農(nóng)田排水情況和歷史災(zāi)害記錄，分析在降雨條件下，擁擠區(qū)域的游客活動對泥石流風(fēng)險的貢獻，識別泥石流潛在發(fā)生點；

59、風(fēng)險評估與影響量化模塊，用于建立綜合風(fēng)險評估模型，基于游客流量、環(huán)境變化和水流監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的風(fēng)險，并對可能的影響進行量化；

60、預(yù)警系統(tǒng)與應(yīng)急響應(yīng)模塊，用于依據(jù)量化結(jié)果，設(shè)定游客密度閾值、降雨量閾值和水流強度閾值，當(dāng)識別出實際采集的數(shù)據(jù)不處于閾值范圍內(nèi)時，生成預(yù)警信息和疏散路線，并推送至游客端，同時向發(fā)生點調(diào)配應(yīng)急資源。

61、本發(fā)明的有益效果是：

62、該方法通過實時監(jiān)測游客數(shù)量、密度以及環(huán)境變化，該方法能夠有效識別擁擠區(qū)域和高峰期，從而及時發(fā)出預(yù)警。這種實時反饋機制不僅提高了游客的安全性，避免了因擁擠導(dǎo)致的意外事件，還增強了游客的安全感和滿意度，使他們在游玩過程中能夠享受到更好的體驗。同時，分析游客流量對環(huán)境和水流的影響，幫助管理者識別高風(fēng)險區(qū)域并采取相應(yīng)的生態(tài)保護措施，有助于維護鄉(xiāng)村生態(tài)系統(tǒng)的健康，避免因過度旅游造成的土壤壓實和植被破壞，實現(xiàn)旅游活動與自然環(huán)境的和諧共存；

63、結(jié)合歷史災(zāi)害記錄和實時數(shù)據(jù)，該方法能夠精確識別潛在的泥石流和滑坡風(fēng)險，尤其是在降雨條件下游客活動較多的區(qū)域。綜合風(fēng)險評估模型為管理者提供量化的風(fēng)險分析，使得在突發(fā)事件發(fā)生時能夠快速響應(yīng)，及時推送預(yù)警信息與疏散路線，確保游客能夠迅速、安全地撤離危險區(qū)域，極大降低了事故發(fā)生的可能性。方法整合多種數(shù)據(jù)來源，通過分析提供全面的決策支持，提升決策的科學(xué)性和合理性，為鄉(xiāng)村旅游的長遠發(fā)展提供可行性建議，幫助管理者在資源配置、生態(tài)保護和旅游發(fā)展之間找到最佳平衡；

64、該智能化鄉(xiāng)村旅游安全監(jiān)測與應(yīng)急響應(yīng)方法通過系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)監(jiān)測與風(fēng)險管理，不僅提升了游客的安全性與體驗，促進了環(huán)境的可持續(xù)性，還增強了應(yīng)急響應(yīng)能力，為鄉(xiāng)村旅游的發(fā)展提供全面支持。這種綜合性的管理方式將為鄉(xiāng)村地區(qū)創(chuàng)造一個更安全、更可持續(xù)的發(fā)展環(huán)境，推動鄉(xiāng)村旅游的蓬勃發(fā)展。