CN108446288A - 一种面向遥感瓦片数据的一次全覆盖检索模式和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向遥感瓦片数据的一次全覆盖检索模式和方法。该方法模式采用遥感瓦片特有的检索条件，提供一次全覆盖自动检索和目标空间数据分布检索功能，并结合人工手段，在遥感瓦片数据检索结果筛选与确认交互界面，进行单个瓦片格网时序检索挑选，从而完成最终结果的挑选与确认。本发明能从海量遥感瓦片数据中自动、高效、便捷地检索出目标区域满足条件的一次全覆盖遥感瓦片数据集，且该方法改进了传统遥感瓦片数据检索模式，优化了传统数据检索后人工挑选效率和操作流程。

Description

一种面向遥感瓦片数据的一次全覆盖检索模式和方法

技术领域

本发明技术方案所属遥感应用领域。

背景技术

随着卫星遥感技术的飞速发展，高分辨率影像数据呈爆炸性增长，表现出多源异构、多尺度、多时相、全球覆盖等大数据特性，传统以景为单位的组织方式已无法满足大规模遥感影像数据空间信息提取、高速服务等需求，基于瓦片模式的遥感数据应用已逐渐成为遥感数据应用的趋势。然而，遥感数据瓦片化应用又进一步加剧了数据规模的增长，对数据检索带来了极大的压力，面对大规模的海量遥感瓦片数据，如何高效地获取目标数据，已经成为空间信息科学领域迫切需要解决的问题之一。一次全覆盖检索是指针对目标区域在特定数据条件下进行一次全覆盖的遥感数据检索，是遥感数据应用中最基本的检索需求。近几年来，遥感瓦片检索相关的研究主要集中在数据层上的并行、索引等方面，对瓦片检索模式的研究较少，主流的方式还是采用传统影像景数据检索方式，传统遥感数据景检索方式是在一次检索出多时相覆盖的全部数据的基础上，再通过人工手动挑选符合要求的数据集，在遥感景数量有限的情况下是可行的，但在海量遥感瓦片数据背景下，不仅检索效率极低、操作繁琐，还需要大量的人力成本等问题。因此本发明针对这一问题，开展了面向遥感瓦片数据一次全覆盖检索模式的设计与实现。

发明内容

针对现有方法存在的问题，本发明的目的在于提供一种从海量遥感瓦片数据中自动、高效、便捷地检索出目标区域满足需求的一次全覆盖遥感瓦片数据的方法和检索模式。

为实现上述目的，本发明“一种面向遥感瓦片数据的一次全覆盖检索模式和方法”，在传统遥感瓦片检索方式所关注的产品类型、空间范围和时间等信息基础上，针对遥感瓦片数据其数据量庞大且云量、满幅不一造成的检索压力大、人工挑选效率低，但组合灵活等特点，进行了优化设计。该一次全覆盖检索模式和方法主要从用户操作、检索条件和检索结果集数据筛选这三个方面对传统遥感瓦片检索方式进行优化设计的。

传统遥感数据景检索方式在用户提交检索条件的基础上，一次检索出多时相覆盖的全部数据，然后再通过人工手动挑选符合要求的数据集，这一检索方式在操作上比较繁琐，还需要大量的人力成本。本发明的一次全覆盖检索模式在操作方式上对传统遥感数据景检索方式进行了优化设计，其用户操作流程如图1所示：

(1)输入检索条件并选择检索优先级。用户根据需求输入检索条件如目标区域、遥感瓦片数据的分辨率等级、时间范围、卫星类型、传感器类型等，并选择所关注的遥感瓦片数据的某种特征即检索优选级。

(2)点击一次全覆盖进行检索。用户在条件交互界面中点击“一次全覆盖”按钮，进行检索。

(3)预览一次全覆盖结果集。用户可以在检索结果筛选与确认界面中预览检索到的一次全覆盖结果集。

(4)单个瓦片格网数据的筛选。用户可以针对一次全覆盖检索结果集中个别不满意的瓦片数据在其对应的格网数据时序集面板中进行挑选。

一次全覆盖检索模式在传统遥感瓦片数据检索方式所关注的信息产品类型、空间范围和时间等信息基础上，还需要以下的检索条件：

(1)云量。云量是指遥感瓦片数据上云量的百分比，其范围为0～100(％)。

(2)满幅度。满幅度是遥感瓦片数据检索特有的参数，由于遥感影像数据经地理几何纠正后并非矩形，经过矩形瓦片切分后，处于影像边缘的瓦片会存在无效数据。满幅度是指遥感影像数据切割后，该遥感瓦片上有效数据的占比，其范围为0～100(％)。

(3)检索优先级。由于遥感数据检索时在同一空间区域符合条件的数据会存在多个，为提高检索效率，本发明方法会自动挑选并组合成一个一次覆盖的结果集。检索优先级即实现自动化数据挑选的参考条件。所谓检索优先级是指当同一区域检索出多个数据时优先考虑数据的某种特征。由于在数据品种、空间条件一定下，忽视不同来源数据的差异性，常规对比条件主要为数据的时相、云量和满幅度，因此这里设计的检索优先级是根据遥感瓦片数据的时相、云量、满幅度这三种不同特征组合成的6种检索优先级模式。如“满幅度＞云量＞时间”是指当检索多个遥感瓦片数据时优先考虑满幅度最高的瓦片数据，其次优先考虑云量最小的，再其次考虑时相最新的瓦片数据。

(4)分辨率等级。遥感瓦片数据的分辨率等级，是通过瓦片数据的层级/等级体现出来的，如5米、10米、25米、50米等。

在一次全覆盖自动检索同时，后台还会进行目标空间分布检索，因此在提供一次全覆盖数据检索结果的同时，还会提供目标空间范围内瓦片格网上符合条件的数据量分布情况，使用户获得遥感瓦片数据量的分布情况，便于最终结果集的挑选与确认。

遥感瓦片数据检索结果筛选与确认交互界面如图2所示，其主要有5部分组成。分别如下：

(1)检索结果集列表面板(标记为1部分)，该面板主要用来记录目标区域一次全覆盖检索出的数据集组合；

(2)空间可视化面板(标记为2部分)，该面板主要用来可视化展示目标区域一次全覆盖检索后遥感瓦片数据集的空间分布情况及数据覆盖预览；

(3)数据快视图面板(标记为3部分)，该面板主要用来展示目标区域一次全覆盖数据集中用户感兴趣的某一遥感瓦片数据的影像信息；

(4)数据属性信息面板(标记为4部分)，该面板主要记录目标区域一次全覆盖数据集中用户感兴趣的某一遥感瓦片数据的属性信息如瓦片名、原始影像序列号、卫星类型、传感器类型、获取时间、云量、满幅率等信息；

(5)格网数据时序集面板(标记为5部分)，该面板主要记录用户感兴趣瓦片格网所有符合条件的各时相数据集，并提供前后时相选择和结果集中数据更换等功能。

假设以检索北京市，遥感瓦片分辨率等级为25米，时间范围为2016年1月1日到2016年12月31日，并按照“满幅度＞云量＞时间”优先的检索优先级等检索条件为例，其遥感瓦片数据量的空间分布情况如图3所示，其一次全覆盖自动检索和单格网数据时序筛选后的遥感瓦片空间分布情况如图4所示。

本发明方法通过对目标区域遥感瓦片数据进行空间分布检索、一次全覆盖自动检索及单格网数据时序筛选等操作，使用户能够自动、高效、便捷地检索出目标区域满足需求的、最优的一次全覆盖遥感瓦片数据集，弥补了传统景数据人工挑选方式的不足。

附图说明

图1为一次全覆盖用户操作流程图；

图2为检索结果筛选与确认交互界面；

图3为遥感瓦片数据量空间分布情况图；

图4为北京市一次全覆盖遥感瓦片空间分布图；

图5为方法实现流程图；

具体实施方式

本发明的具体实现流程如图5所示。

(1)获取检索条件。在条件交互界面中获取用户输入的检索条件。

(2)目标空间数据分布检索。将用户输入的目标区域进行解析，得到目标区域瓦片格网范围，并根据其他检索条件，在遥感瓦片数据的多个存储节点中并行检索，最后将每个存储节点的检索结果集进行汇总，则可得到目标区域所有瓦片格网及每个瓦片格网所对应遥感瓦片数据量的结果集，从而使用户获得目标区域遥感瓦片数据的空间分布情况。

(3)检索结果空间分布可视化展示。把步骤(2)中获取的结果集在空间分布可视化界面的瓦片格网上标记出来，并根据每个瓦片格网所对应遥感瓦片的数据量，在可视化界面中用不同的颜色在色带条和瓦片格网中标记出来。

(4)遥感瓦片数据的优先权重排序。本发明方法提出的一次全覆盖检索方法在实际应用中，支持用户根据需求采用不同的权重因子组合进行综合排序，从而获取不同的检索结果集，也可满足用户多种条件综合检索的需求(比如可以考虑：时间、云量百分比、满幅度百分比、遥感瓦片分辨率、卫星类型、传感器类型等)。同时为使用户得到目标区域最优的遥感瓦片数据，本发明主要采用“满幅度最高”、“云量最小”、“时间最新”优先的检索规则，作为主要的权重因子进行检索，可得到目标区域满足需求的所有一次全覆盖的遥感瓦片数据组合。

(5)预览遥感瓦片数据一次全覆盖数据集。把步骤(4)按照满幅度、云量、时间优先的优先权重排序检索到的一次全覆盖的遥感瓦片数据集及其对应的快视图及数据属性信息展示在检索结果筛选与确认交互界面的相应面板中。

(6)单格网时序检索。在自动检索出的一次全覆盖结果集上点击任意瓦片格网，并根据该格网的行列号、层级及其它检索条件，自动检索出该瓦片格网上符合条件的所有时相遥感瓦片数据。

(7)详细展示格网数据时序集。把步骤(6)获取的单格网所有时相遥感瓦片数据集在检索结果筛选与确认交互界面面板5中详细展示。

(8)单格网数据的筛选。当用户对检索出的一次全覆盖遥感瓦片数据集中某一瓦片格网所对应的遥感瓦片数据的质量(如瓦片数据的满幅度、云量、时间等)不满意时，可针对某一瓦片格网在其格网数据时序集中进行筛选，直至筛选出满意的遥感瓦片数据为止。

Claims (8)

1.一种面向遥感瓦片数据的一次全覆盖检索模式和方法，其特征在于，采用遥感瓦片特有检索条件，提供一次全覆盖自动检索功能和目标空间数据分布检索，并结合人工手段，在遥感瓦片数据检索结果筛选与确认交互界面中，进行单个瓦片格网时序检索挑选，完成最终结果的挑选与确认。

2.如权利要求1所述的遥感瓦片特有检索条件，其特征在于，除传统的时间、空间条件外，还包括遥感信息产品类型、瓦片分辨率等级、瓦片云量、瓦片满幅度、(一次覆盖)检索优先级等。

3.如权利要求1所述的目标空间数据分布检索方法，其特征在于，在一次全覆盖自动检索同时进行目标空间数据分布检索，因此在提供一次全覆盖数据检索结果同时，还可以提供目标空间范围内瓦片格网上符合条件的数据量分布情况，使用户获得遥感瓦片数据量的分布情况，便于最终结果集的挑选与确认。

4.如权利要求1所述的一次全覆盖自动检索功能，其特征在于，采用遥感瓦片数据的优先权重排序方法实现对同一瓦片格网上符合检索条件的多个瓦片数据按(一次覆盖)检索优先级条件自动选择优先级最高的一个瓦片数据。

5.如权利要求2所述的(一次覆盖)检索优先级条件，其特征在于，一般包含但不限于遥感瓦片数据的时相、云量、满幅度这三种不同特征组合成的6种检索优先级模式，默认采用“满幅度＞云量＞时间”，即当检索多个遥感瓦片数据时优先考虑满幅度最高的瓦片数据，其次优先考虑云量最小的，再其次考虑时相最新的瓦片数据。

6.如权利要求4所述的遥感瓦片数据的优先权重排序方法，其特征在于，能根据用户需求采用不同的权重因子组合进行综合排序，从而自动获取一次全覆盖优先级最高的检索结果集。

7.如权利要求1所述的遥感瓦片数据检索结果筛选与确认交互界面，其特征在于，包括以下5种交互面板：(1)检索结果集列表面板，该面板主要用来记录目标区域一次全覆盖检索出的数据集组合；(2)空间可视化面板，该面板主要用来可视化展示目标区域一次全覆盖检索后遥感瓦片数据集的空间分布情况及数据覆盖预览；(3)数据快视图面板，该面板主要用来展示目标区域一次全覆盖数据集中用户感兴趣的某一遥感瓦片数据的影像信息；(4)数据属性信息面板，该面板主要记录目标区域一次全覆盖数据集中用户感兴趣的某一遥感瓦片数据的属性信息如瓦片名、原始影像序列号、卫星类型、传感器类型、获取时间、云量、满幅度等信息；(5)格网数据时序集面板，该面板主要记录用户感兴趣格网数据所有符合条件的各时相数据集，并提供前后时相选择和结果集中数据更换等功能。

8.如权利要求1所述的单个瓦片格网时序检索挑选，其特征在于，在自动检索出的一次全覆盖结果集上点击任意瓦片格网，自动检索出该瓦片格网上符合条件的全部瓦片数据，并在格网数据时序集面板中对瓦片及其信息进行显示，支持用户根据时相前后挑选数据，并以选中的数据替换当前格网在检索集中的瓦片数据。