本發(fā)明屬于海量航空航天遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)領(lǐng)域，服務(wù)于數(shù)字航空攝影測量生產(chǎn)領(lǐng)域；涉及一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法。

背景技術(shù)：
航空遙感數(shù)據(jù)的獲取和生產(chǎn)能力隨著技術(shù)的進步不斷提高，航空遙感數(shù)據(jù)快速生產(chǎn)系統(tǒng)正在成為行業(yè)的主流，分工不斷細化，其規(guī)模也越來越龐大。這些系統(tǒng)生產(chǎn)的航空遙感數(shù)據(jù)具有種類繁多、數(shù)據(jù)量大等特點，而如何協(xié)調(diào)生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程的關(guān)系，并使其能夠有效地服務(wù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)是目前所面臨的問題。傳統(tǒng)的航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程往往只著重數(shù)據(jù)的輸入和輸出，忽視了生產(chǎn)過程中源數(shù)據(jù)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，因此一方面制約了數(shù)據(jù)的再利用，兩一方面也無法保證在源數(shù)據(jù)缺失情況下，數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程能繼續(xù)進行。本文的面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法建立了原始數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系，有效滿足了實際數(shù)據(jù)生產(chǎn)中面臨的數(shù)據(jù)索源和補漏等需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種數(shù)據(jù)的組織有效服務(wù)于航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)的過程，解決了數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)索源和補漏問題，極大提高了航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)和再利用的效率的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，識別航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)中源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型；步驟2，根據(jù)不同類型數(shù)據(jù)，分別提取描述源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的參數(shù)信息；步驟3，基于局域網(wǎng)操作環(huán)境實時對描述源數(shù)據(jù)參數(shù)信息和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的參數(shù)信息進行并行化入庫，并建立可供查詢的索引；步驟4，根據(jù)航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)源數(shù)據(jù)的參數(shù)信息和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的參數(shù)信息，自動構(gòu)建起源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)兩者間的內(nèi)在對應(yīng)關(guān)系；步驟5，根據(jù)步驟4所建立的源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，能夠直接由產(chǎn)品數(shù)據(jù)尋找到對應(yīng)的源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)索源；同時，在步驟3建立的索引基礎(chǔ)上，能夠提取滿足空間范圍、分辨率、時間多條件要求的源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實現(xiàn)航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中源數(shù)據(jù)缺失情況下的補漏。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟1中，航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中源數(shù)據(jù)包括航空遙感原始影像、POS數(shù)據(jù)、控制點信息，產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括正射影像、外方位元素，數(shù)字高程模型；識別航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)中源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型具體方法是：讀取源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并解析文件名后綴，定義后綴名*.Jpg、*.Jgw、*.gif、*.tfw、*.geotiff、*.dem為柵格數(shù)據(jù)；后綴名*.shp，*.dwg，*.dxf為矢量數(shù)據(jù)；后綴名*.txt，*.cmr，*.grd，*.prj，*.pos為屬性數(shù)據(jù)。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟2中，柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)的參數(shù)信息為：分辨率，坐標(biāo)范圍，生產(chǎn)時間，獲取時間，投影方式；屬性數(shù)據(jù)的參數(shù)信息由文件頭信息確定。提取描述源數(shù)據(jù)的參數(shù)信息和產(chǎn)品數(shù)據(jù)參數(shù)信息包括如下步驟：步驟2.1，對于柵格數(shù)據(jù)中的影像數(shù)據(jù)按照64x64～256x256像素大小重采樣生成縮略圖，其中，像素大小為2n，n為正整數(shù)，該縮略圖用于數(shù)據(jù)瀏覽；重采樣像素的灰度值為I(P)=(1-Δx)(1-Δy)I11+(1-Δx)ΔyI12+Δx(1-Δy)I21+ΔxΔyI22式一；步驟2.2，對于參數(shù)信息中的坐標(biāo)范圍參數(shù)進行轉(zhuǎn)換，將坐標(biāo)范圍參數(shù)原有坐標(biāo)統(tǒng)一到用戶指定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，即：首先將輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至對應(yīng)橢球的地心直角坐標(biāo)系，然后利用7參數(shù)轉(zhuǎn)換將該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至目標(biāo)坐標(biāo)系對應(yīng)的地心直角坐標(biāo)系，最終得到基于目標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；采用3個平移參數(shù)、3個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和1個尺度縮放參數(shù)計算7個轉(zhuǎn)換參數(shù)的布爾沙(Bursa)模型。式二；其中dx，dy和dz為平移參數(shù)，εX，εY，εZ為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，k為尺度參數(shù)，X′，Y′，Z′為目標(biāo)坐標(biāo)系下坐標(biāo)，X，Y，Z為原坐標(biāo)系下坐標(biāo)。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟3中參數(shù)信息進行并行化入庫并建立索引包括如下步驟：步驟3.1，源數(shù)據(jù)的參數(shù)信息和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的參數(shù)信息可以通過分布在局域網(wǎng)中的多個節(jié)點并發(fā)傳遞到服務(wù)器節(jié)點，通過oracle數(shù)據(jù)庫進行管理。步驟3.2，參數(shù)信息中時間，坐標(biāo)范圍，分辨率均可為關(guān)鍵字用于檢索數(shù)據(jù)。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟4中正射影像與原始影像的對應(yīng)關(guān)系建立包括如下步驟：步驟4.1，逐行掃描一幅正射影像的像素，對于其上任一像素（X,Y），在對應(yīng)的DEM數(shù)據(jù)上內(nèi)插其高程坐標(biāo)Z；步驟4.2，當(dāng)已知正射影像上一地面點（X,Y,Z）和任一影像外方位元素時，根據(jù)如下所示的中心投影共線方程得到像點坐標(biāo)（x，y）：式三；步驟4.3判斷像點坐標(biāo)（x，y）是否有效，即是否在影像像幅范圍內(nèi)，如果像點坐標(biāo)（x，y）有效，投影所用外方位元素對應(yīng)的影像為正射影像相關(guān)的原始影像，如果像點坐標(biāo)（x，y）無效，投影所用外方位元素對應(yīng)的影像與正射影像無關(guān)；步驟4.4重復(fù)步驟4.1至4.3直至掃描完正射影像的所有像素，此時，一幅正射影像與多幅原始影像相關(guān)，對相關(guān)的原始影像序列進行查重，排除重復(fù)的原始影像。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟5中數(shù)據(jù)索源功能實現(xiàn)包括如下步驟：步驟5.1計算原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向；式四；（Xs，Ys，Zs）為原始影像投影中心坐標(biāo)，（X0，Y0，Z0）為正射影像中心空間坐標(biāo)；步驟5.2比較原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向與豎直方向的夾角，選取夾角小于45度的原始影像，該影像為生成正射影像的對應(yīng)原始影像數(shù)據(jù)。在上述的一種面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法，步驟6中源數(shù)據(jù)缺失情況下的補漏包括如下步驟：步驟6.1提供基于多條件的檢索，包括數(shù)據(jù)獲取時間、分辨率、數(shù)據(jù)類型、坐標(biāo)范圍和格式，能夠從檢索到符合條件的源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)中得到或進一步推得到可替代的數(shù)據(jù)；當(dāng)控制點信息缺失時：a、用檢索到該區(qū)域老的控制點數(shù)據(jù)替代；b、由檢索到的老DOM和DEM數(shù)據(jù)進一步推得，具體為通過在DOM上提取特征點，再由老DEM內(nèi)插得到控制點數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)處理區(qū)域地形無變化時，省去航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中DEM數(shù)據(jù)生成步驟，直接由檢索到的同一區(qū)域老DEM代替或通過采集老的DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù)。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：數(shù)據(jù)的組織有效服務(wù)于航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)的過程，解決了數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)索源和補漏問題，極大提高了航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)和再利用的效率，對于全面提升航空遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)生產(chǎn)效能具有重要意義。附圖說明圖1為本發(fā)明的方法流程示意圖。圖2是本發(fā)明步驟2中涉及到的重采樣原理示意圖。具體實施方式下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。參閱圖1，該面向航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)索源和補漏方法包括如下具體步驟：步驟1，識別航空遙感數(shù)據(jù)快速處理系統(tǒng)中的源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的類型，根據(jù)其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同分為柵格、矢量和屬性數(shù)據(jù)。如對于一個project而言,源數(shù)據(jù)通常為原始影像(*.gif),相機參數(shù)（*.cmr），POS數(shù)據(jù)(*.pos),控制點數(shù)據(jù)(X,Y,Z);產(chǎn)品數(shù)據(jù)為正射影像(*.gif,*twf),空三加密點數(shù)據(jù)（*.txt），Dem數(shù)據(jù)（*.dem）。識別類型結(jié)果為原始影像，正射影像，Dem數(shù)據(jù)為柵格數(shù)據(jù)；相機參數(shù)，POS數(shù)據(jù)，控制點數(shù)據(jù)，空三外方位元素數(shù)據(jù)為屬性數(shù)據(jù)。步驟2，柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)的參數(shù)信息為：分辨率，坐標(biāo)范圍，生產(chǎn)時間，獲取時間，投影方式；屬性數(shù)據(jù)的參數(shù)信息由文件頭信息確定。提取描述源數(shù)據(jù)的參數(shù)信息和產(chǎn)品數(shù)據(jù)參數(shù)信息包括如下步驟：步驟2.1，對于柵格數(shù)據(jù)中的影像數(shù)據(jù)按照64x64～256x256像素大小重采樣生成縮略圖，其中，像素大小為2n，n為正整數(shù)，該縮略圖用于數(shù)據(jù)瀏覽；重采樣像素的灰度值為I(P)=(1-Δx)(1-Δy)I11+(1-Δx)ΔyI12+Δx(1-Δy)I21+ΔxΔyI22式一；步驟2.2，對于參數(shù)信息中的坐標(biāo)范圍參數(shù)進行轉(zhuǎn)換，將坐標(biāo)范圍參數(shù)原有坐標(biāo)統(tǒng)一到用戶指定坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，即：首先將輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至對應(yīng)橢球的地心直角坐標(biāo)系，然后利用7參數(shù)轉(zhuǎn)換將該坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至目標(biāo)坐標(biāo)系對應(yīng)的地心直角坐標(biāo)系，最終得到基于目標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；采用3個平移參數(shù)、3個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和1個尺度縮放參數(shù)計算7個轉(zhuǎn)換參數(shù)的布爾沙(Bursa)模型。式二；其中dx，dy和dz為平移參數(shù)，εX，εY，εZ為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，k為尺度參數(shù)，X′，Y′，Z′為目標(biāo)坐標(biāo)系下坐標(biāo)，X，Y，Z為原坐標(biāo)系下坐標(biāo)。對于原始影像(*.gif)，參數(shù)信息為：影像寬，影像高，像素大小，獲取時間；對于相機參數(shù)（*.cmr），參數(shù)信息為：像主點X坐標(biāo)，像主點Y坐標(biāo)，焦距，像素大小，畸變系數(shù)k1,畸變系數(shù)k2,畸變系數(shù)p1,畸變系數(shù)p2,獲取時間；對于POS(*.pos)數(shù)據(jù)，參數(shù)信息為：東坐標(biāo)，北坐標(biāo)，高程，phi，omega，kappa，GPS時間；對于控制點數(shù)據(jù)(X,Y,Z)，參數(shù)信息為：X坐標(biāo)，Y坐標(biāo)，Z坐標(biāo)，獲取時間；對于Dem數(shù)據(jù)（*.dem），參數(shù)信息為：左下角X坐標(biāo)，左下角Y坐標(biāo)，左下角Z坐標(biāo)，DEM格網(wǎng)X間隔，DEM格網(wǎng)Y間隔，DEM格網(wǎng)Z間隔，DEM行數(shù)ROWS，DEM行數(shù)COLS，獲取時間；對于空三外方位元素數(shù)據(jù)（*.txt），參數(shù)信息為：投影中心Xs，投影中心Ys，投影中心Zs，投影中心phi，投影中心omega，投影中心kappa，獲取時間；對于正射影像數(shù)據(jù)(*.gif,*twf)，（*twf)參數(shù)信息為：左下角X坐標(biāo)，左下角Y坐標(biāo)，影像分辨率，行數(shù)ROWS，行數(shù)COLS，獲取時間。對于影像數(shù)據(jù)生成256x256縮略，坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到WGS-84坐標(biāo)系下。步驟3，根據(jù)參數(shù)信息建立源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的索引及兩者間的對應(yīng)關(guān)系。步驟3.1，逐行掃描一幅正射影像的像素，對于其上任一像素（X,Y），在對應(yīng)的DEM數(shù)據(jù)上內(nèi)插其高程坐標(biāo)Z；步驟3.2，當(dāng)已知正射影像上一地面點（X,Y,Z）和任一影像外方位元素時，根據(jù)如下所示的中心投影共線方程得到像點坐標(biāo)（x，y）：式三；步驟3.3判斷像點坐標(biāo)（x，y）是否有效，即是否在影像像幅范圍內(nèi)，如果像點坐標(biāo)（x，y）有效，投影所用外方位元素對應(yīng)的影像為正射影像相關(guān)的原始影像，如果像點坐標(biāo)（x，y）無效，投影所用外方位元素對應(yīng)的影像與正射影像無關(guān)；步驟3.4重復(fù)步驟3.1至3.3直至掃描完正射影像的所有像素，此時，一幅正射影像與多幅原始影像相關(guān)，對相關(guān)的原始影像序列進行查重，排除重復(fù)的原始影像。步驟4，提供數(shù)據(jù)索源功能，由正射影像產(chǎn)品數(shù)據(jù)直接查找到原始數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)的進一步再利用服務(wù)，數(shù)據(jù)索源功能實現(xiàn)包括如下步驟：步驟4.1計算原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向；式四；（Xs，Ys，Zs）為原始影像投影中心坐標(biāo)，（X0，Y0，Z0）為正射影像中心空間坐標(biāo)；步驟4.2比較原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向與豎直方向的夾角，選取夾角小于45度的原始影像，該影像為生成正射影像的對應(yīng)原始影像數(shù)據(jù)。從正射影像和原始影像的對應(yīng)關(guān)系可以找到正射影像對應(yīng)的原始影像集。計算原始影像集中每幅原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向。比較原始影像投影中心與正射影像中心的矢量方向與豎直方向的夾角，選取夾角小于45度的原始影像，該影像為生成正射影像的對應(yīng)原始影像數(shù)據(jù)。步驟5，提供數(shù)據(jù)一體化檢索和數(shù)據(jù)補漏功能，實現(xiàn)在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速、準(zhǔn)確檢索并定位到滿足需要的多源異構(gòu)航空航天遙感數(shù)據(jù)，服務(wù)于數(shù)據(jù)補漏功能。一體化檢索包括WGS-84統(tǒng)一坐標(biāo)，時間，影像分辨率，格式等下進行查詢，滿足條件的數(shù)據(jù)最為數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中補漏的備選數(shù)據(jù)。根據(jù)缺失數(shù)據(jù)類型，在自動備選數(shù)據(jù)中判斷選擇所需要的補漏數(shù)據(jù)。對于控制點數(shù)據(jù)可以選擇老的同一區(qū)域的控制點，老正射影像和DEM數(shù)據(jù)等；具體的實現(xiàn)方法如下：源數(shù)據(jù)缺失情況下的補漏包括如下步驟：步驟6.1提供基于多條件的檢索，包括數(shù)據(jù)獲取時間、分辨率、數(shù)據(jù)類型、坐標(biāo)范圍和格式，能夠從檢索到符合條件的源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)中得到或進一步推得到可替代的數(shù)據(jù)；當(dāng)控制點信息缺失時：a、用檢索到該區(qū)域老的控制點數(shù)據(jù)替代；b、由檢索到的老DOM和DEM數(shù)據(jù)進一步推得，具體為通過在DOM上提取特征點，再由老DEM內(nèi)插得到控制點數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)處理區(qū)域地形無變化時，省去航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)中DEM數(shù)據(jù)生成步驟，直接由檢索到的同一區(qū)域老DEM代替或通過采集老的DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù)。該方法有效實現(xiàn)了數(shù)字航空攝影測量生產(chǎn)中數(shù)據(jù)與生產(chǎn)過程的相關(guān)聯(lián)，改變了航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)與數(shù)據(jù)組織分離的局面。進一步的講，本發(fā)明能夠通過有效組織數(shù)據(jù)及建立源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)解決數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中面臨的數(shù)據(jù)索源和補漏問題，從而提高了航空遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)和再利用的效率。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。