專利名稱：一種基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙感成像領(lǐng)域，尤指一種基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法。
背景技術(shù)：
目前發(fā)射的傳感器采集的圖像都是以像素為單位，每個像素存儲了地面的輻射信息，并沒有存儲像素對應(yīng)的地物的幾何信息。為了計算像素的幾何信息，需要構(gòu)建成像方程，如航空遙感拍攝圖片對應(yīng)的共線方程。航天遙感的幾何計算方法更加復(fù)雜，需要事先獲得衛(wèi)星的光學(xué)參數(shù)以及衛(wèi)星運行時的軌道參數(shù)，比如廣泛使用的MODIS衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星、航空遙感數(shù)據(jù)。以MODIS數(shù)據(jù)為例，MODIS是E0S-AM1系列衛(wèi)星的主要探測儀器，也是EOS Terra 平臺上唯一進行直接廣播的對地觀測儀器。為了方便數(shù)據(jù)的處理和發(fā)布，MODIS傳感器特別設(shè)計了 M0D03文件來存儲每個像素對應(yīng)的經(jīng)緯度信息，并且與M0D02文件中的像素一一對應(yīng)。但直接使用MODIS數(shù)據(jù)的缺點在于，每景圖像覆蓋的區(qū)域較大，而且覆蓋的區(qū)域并不規(guī)則。如果想針對某個具體地理區(qū)域的數(shù)據(jù)進行處理，常常需要將一整幅圖像全部加載。將圖像數(shù)據(jù)映射到三維球體上時，原始的MODIS數(shù)據(jù)存儲方式的缺點更加明顯。缺點一在于直接將整幅MODIS圖像貼到三維球體上面的數(shù)據(jù)量較大，不利于進行分級顯示，也不利于進行遠程傳輸。缺點二在于整幅圖像映射到球體上時，一般僅使用圖像的四個角點作為基準點，因此圖像的變形較大。為了解決上述的三維球體顯示問題，目前流行的處理方式(如Worldwind， GoogleEarth)是將地球表面分割為若干塊，對每個塊建立金字塔影像，在顯示時根據(jù)視點的高度來顯示不同分辨率的圖像塊。以NASA的World Wind為例，World Wind首先利用 Plate Carree投影將球面展開為平面地圖，如

圖1所示，然后在平面地圖上對全球進行切塊。切塊的思想是分成若干級來均分平面地圖，第一級以36度為間隔，第二級間隔為第一級的一半，即18度，后續(xù)的級別依次減半。球體投影到平面上后，經(jīng)度作橫坐標，其范圍從-180度到+180度，緯度作為縱坐標，從南極-90度到北極+90度。如果以地圖的左下角作為坐標原點，那么橫坐標的范圍為W，360]，縱坐標的范圍為W，180]。第一級分塊以36度為間隔，在橫向可以分為10 ±夬，縱向可以分為5 ±夬，因此全球地圖可以分為50個小塊。第二級分塊以18度為間隔，全球可以分為200個小塊。實際存儲時，每個小塊對應(yīng)了一幅512X512大小的圖像。每個小塊可以用其在縱橫的坐標系上的塊號來標識，并和經(jīng)緯度聯(lián)系起來。如圖2所示。World Wind分級進行切分的方式可以解決不同分辨率圖像的在三維球體上的顯示問題，由于每個級別的圖像塊可以根據(jù)其分塊號與經(jīng)緯度聯(lián)系起來，因此可以根據(jù)地理位置來快速加載不同分辨率的圖像塊。但是World Wind組織數(shù)據(jù)的方式比較簡單，第一級中的每塊的大小為36° X36°，第二級為18° X18°，依次類推，第η級中每塊大小為
權(quán)利要求
1.一種基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，具體為1)將地球表面按經(jīng)緯度進行5層 15級分塊，每塊對應(yīng)一幅1000象元X 1000象元的圖像，其中每層有三個級別，層內(nèi)的級別按照5 2.5 1的大小比例依次排列，層與相鄰層之間相差10倍，第一層分塊大小依次為 50° X50°，25° X25°，10° X10°，第二層 5° X5°，2.5° X 2. 5°，1° Xl0，其他層以此類推。2)根據(jù)源圖像的分辨率和步驟1)中分辨率與分塊大小的對應(yīng)關(guān)系，得到源圖像的分塊大小和個數(shù)，再根據(jù)經(jīng)緯度信息將衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)映射到圖像相應(yīng)塊上，生成經(jīng)緯網(wǎng)格圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，所述衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)包括MODIS數(shù)據(jù)、環(huán)境星數(shù)據(jù)、中巴資源衛(wèi)星2B數(shù)據(jù)和SP0T5數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，源圖像為衛(wèi)星傳感器得到的圖像數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)映射到圖像塊上能夠采用直接法或逆向法。
5.如權(quán)利要求4所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，所述直接法是直接將源圖像像素拷貝到圖像相應(yīng)塊上，將源圖像映射到圖像相應(yīng)塊上。
6.如權(quán)利要求4所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，所述逆向法是建立經(jīng)緯網(wǎng)格圖像和源圖像之間的函數(shù)關(guān)系，將經(jīng)緯網(wǎng)格圖像中的每個點映射到源圖像 >中，然后利用插值的方法計算目標圖像每個點的值。
7.如權(quán)利要求5所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，所述直接法具體為1)根據(jù)源圖像的經(jīng)緯度信息將圖像中的所有像素投影到經(jīng)緯網(wǎng)格坐標系下；2)沿投影后圖像中出現(xiàn)的空隙點的縱向和橫向來搜索直接映射后的點，然后根據(jù)搜索得到的兩個水平點和垂直點來對空隙點進行賦值，得到衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)格圖像。
8.如權(quán)利要求6所述的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，其特征在于，所述逆向法具體為1)根據(jù)源圖像的經(jīng)緯度信息將衛(wèi)星傳感器數(shù)據(jù)，從上到下，從左到右，每次將四個相鄰像素映射到經(jīng)緯網(wǎng)格坐標系中，形成一個不規(guī)則的多邊形，四個相鄰像素為多邊形的四個頂點；幻將映射得到的多邊形數(shù)據(jù)利用填充進行離散化處理；幻計算多邊形中填充的每個離散點到多邊形四個頂點的距離，然后根據(jù)距離的大小來建立離散點和多邊形頂點之間的權(quán)重關(guān)系；4)通過多邊形四個頂點的值以及步驟3)得到的權(quán)重來擬合出離散點的值； 5)重復(fù)上述步驟計算出源圖像中所有像素點在經(jīng)緯網(wǎng)格坐標系下的值，得到衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)格圖像。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，具體為1)將地球表面按經(jīng)緯度進行5層15級分塊，每塊對應(yīng)一幅1000象元×1000象元的圖像，其中每層有三個級別，層內(nèi)的級別按照5∶2.5∶1的大小比例依次排列，層與相鄰層之間相差10倍，第一層分塊大小依次為50°×50°，25°×25°，10°×10°，第二層5°×5°，2.5°×2.5°，1°×1°，其他層以此類推。本發(fā)明的基于經(jīng)緯網(wǎng)格的數(shù)據(jù)分級組織方法，對地球表面采用5層15級的分塊方式，每個級別的塊的大小都是簡單的有限浮點數(shù)，按照簡單化經(jīng)緯度坐標進行位置確定，方便了數(shù)據(jù)的組織和管理，保證多塊圖像在球面上顯示時可以無縫拼接，并且本發(fā)明的分級切塊方式與地圖比例尺可以非常好的對應(yīng)起來，滿足不同比例尺的地圖輸出要求。
文檔編號G01S17/89GK102346923SQ20101024110
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者余濤, 李家國, 程天海, 胡新禮, 謝東海, 郭紅, 顧行發(fā) 申請人:中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所