CN111737958B - 一种遥感模型数据标准化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种遥感模型数据标准化处理方法，包括以下步骤：根据遥感模型输入参数和输出结果的特征，总结出遥感模型描述所需的必要属性，分别为参数名称、参数类型、参数解释说明、参数范围、参数数量以及其默认取值；对遥感模型描述的属性进行分类，包括主要属性和子属性，并结合WPS描述方式对输入参数和输出结果进行统一描述，主要属性包括参数名称，子属性包括参数类型、参数方向、参数解释说明、参数默认缺省取值、参数取值范围以及参数数量；采用XML元素标记方法对主要属性和子属性进行格式化处理。本发明解决了因遥感模型数量庞大，且其特征及其分布各不相同造成的难以共享和重用的问题，为遥感模型的集成和共享奠定了基础。

Description

一种遥感模型数据标准化处理方法

技术领域

本发明涉及空间信息描述及共享领域，特别是涉及遥感模型数据标准化处理方法。

背景技术

随着航天事业和技术的不断进步，遥感数据的获取来源、方式逐渐多样化和简易化，使得空间数据量迅速增加，涌现出大批遥感分析处理模型。这些模型与计算机技术相结合，在开发语言，运行方式等方面五花八门，因此对遥感模型数据的标准化描述成为了研究的热点问题。目前常用的空间信息处理服务描述技术主要包括：基于Web Service的Web服务描述语言WSDL(Web Services Description Language)，基于OGC的网络处理服务WPS(Web Processing Service)。这些描述技术虽各有特点，但仍存在许多问题，例如，如若使用WPS对遥感模型进行描述，会存在以下两个问题：(1)遥感模型的部分属性在WPS的描述元素中并没有设置，需要自行扩展，增加了额外的工作量；(2)WPS的功能繁多复杂，在用其对遥感模型进行描述时，只使用了极个别元素，造成大量功能冗余，反而使整个遥感模型描述过程显得笨重。因此，有必要对传统的空间信息处理方法进行改进，以解决现有描述技术存在的诸多缺陷，实现数据的集成与共享。

发明内容

针对目前遥感模型数量庞大，且其特征及其分布各不相同，难以共享和重用的问题，本发明提出一种遥感模型数据标准化处理方法，对遥感模型的相关信息进行标准化和规范化，为遥感模型的集成和共享奠定基础。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种遥感模型数据标准化处理方法，包括如下步骤：

步骤1、根据遥感模型输入参数和输出结果的特征，总结出遥感模型描述所需的必要属性，分别为参数名称、参数类型、参数解释说明、参数范围、参数数量以及参数默认取值；

步骤2、对遥感模型描述的属性进行分类，并结合WPS描述方式对所述遥感模型输入参数和所述输出结果进行统一描述，所述属性包括主要属性和子属性，，所述主要属性包括参数名称paramName，所述子属性包括参数类型paramTypes、参数方向paramDirection、参数解释说明paramDescription、参数默认缺省取值paramDefault、参数取值范围paramRange以及参数数量paramNumber；

步骤3、采用XML元素标记方法对所述主要属性和子属性进行格式化处理；

优选的，所述参数名称paramName是识别参数文件的重要标识，具有唯一性；

所述参数类型paramTypes是输入或输出参数的数据类型，支持常用的文本数据类型以及复杂数据类型；

所述参数方向paramDirection，用于标识判别参数的IO类型；

所述参数解释说明paramDescription，用于对参数的作用内容进行详细说明；

所述参数默认缺省取值paramDefault为参数的默认缺省取值，当所述参数类型paramTypes为int整型、String字符串类型时，所述默认缺省取值paramDefault由系统默认提供；

所述参数取值范围paramRange的子属性包括参数取值范围的最大值和参数取值范围的最小值，所述参数取值范围paramRange通过定义所述参数取值范围的最大值和所述参数取值范围的最小值来确定，当所述参数类型paramTypes为特定类型时，所述参数取值范围paramRange的值为有效值；

所述参数数量paramNumber的子属性包括参数最大个数和参数最小个数，所述参数数量paramNumber的上限和下限通过所述参数最大个数和参数最小个数来确定，同一参数名称的所述参数数量paramNumber个数为一个或多个，所述参数数量paramNumber用于实现小批量的数据运行。

优选的，所述XML元素标记方法标记的元素包括根元素parameters，所述根元素parameters具有唯一性，在一个文档中有且仅有一个，所述根元素parameters用于存储所有的参数内容，为参数内容创建空间。

优选的，所述XML元素标记方法标记的元素还包括参数元素param，所述参数元素param是所述根元素parameters的子元素，所述参数元素param个数为一个或者多个，所述参数元素param需要与遥感模型的详细输入输出参数相匹配，所述参数元素param用于描述每个参数的详细内容，所述参数元素param中的所述参数名称paramName属性是体现所述参数元素唯一性的标识，必须编辑并与遥感模型的参数对应。

优选的，所述参数元素param包括参数数据类型type、参数IO类型direction、参数描述类型desc、默认缺省取值default、最小值min、最大值max、最少出现次数sub以及最大出现次数sup。

优选的，所述参数数据类型type用于描述当前参数元素的数据类型；

所述参数IO类型direction用于描述当前参数元素的IO类型；

所述参数描述类型desc用于对当前参数元素的关键信息进行描述说明；

所述默认缺省取值default表示当前参数的默认缺省取值；

所述最小值min表示参数的最小值；

所述最大值max表示参数的最大值；

所述最少出现次数sub表示当前参数的最少出现次数；

所述最大出现次数sup表示当前参数的最多出现次数。

本发明公开了以下技术效果：本发明通过提出对遥感模型进行标准化处理方法，该方法适应于任何操作系统和开发语言，完全屏蔽遥感模型算法的内部实现细节，把遥感模型实现文件作为一个黑盒子考虑，大大提高了遥感模型集成的可操作性，降低了遥感模型集成难度，解决了因遥感模型数量庞大，且其特征及其分布各不相同造成的难以共享和重用的问题，为遥感模型的集成和共享奠定了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所采用的遥感模型描述语言RSMDL的信息结构图；

图2为本发明所提取的遥感模型特征的必要属性示意图；

图3为本发明所结合的WPS的信息结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-3，本发明提供的遥感模型数据标准化处理方法，包括如下步骤：

步骤1、通过对100多个遥感模型的特性进行分析，最终提取确定遥感模型所必须的必要属性分别为参数名称、参数类型、参数解释说明、参数范围、参数数量以及其默认取值六个方面。

步骤2、根据参数的必要属性以及属性之间的必要关系，对遥感模型描述的属性进行分类，包括主要属性和子属性，并结合WPS描述方式对输入参数和输出结果进行统一描述；

主要属性包括参数名称paramName，参数名称是识别参数文件的重要标识，必须具有唯一性；

子属性包括参数类型paramTypes，参数类型指输入或者输出参数的数据类型，除了支持常用的文本数据类型，如String字符串，file文件等之外，还支持复杂数据类型，如复数形式；参数方向paramDirection，用于标识判别参数的IO类型，值为Input和Output，分别代表输入参数和输出参数；参数描述paramDescription，指对参数的描述，主要是对参数的作用内容等进行解释说明；参数默认缺省值paramDefault，该属性是参数的默认缺省取值，当参数的paramType为int整型，String字符串等类型时，由系统默认提供该值，同时对用户而言该值也是一种参照和约束；参数取值范围paramRange，该属性和参数默认缺省取值paramDefault属性类似，只有当参数类型paramType为特定类型时，该属性的值才有效，参数取值范围paramRange通过定义最大值和最小值两个子属性来确定参数的取值范围；参数数量paramNumber，该属性指参数的数量，同一参数名称的值可以是一个或多个，通过参数最大个数和参数最小个数两个属性来确定参数个数的上限和下限，并且通过该属性可以实现小批量数据运行；

在这些信息中，参数名称paramName这一属性是最为关键重要的，因为遥感模型在运行使用时，是通过输入输出参数的名称去匹配获取相应的参数详细信息，倘若参数名称匹配错误，那么遥感模型的参数在传递到模型中时，就会发生匹配错乱的情况，从而导致遥感模型运行发生错误，不能产生或者产生错误的实验结果。

步骤3、XML文档的树形结构能简单描述各个元素，并清晰的展现各个元素之间的层次关系，故对遥感模型语言RSMDL信息结构中的7个主要属性以及其子属性，采用XML元素标记方法进行格式化处理，形成根元素parameters以及作为根元素子元素的参数元素param；

根元素parameters具有唯一性，在一个文档中有且仅有一个，根元素parameters的作用是用来存储所有的参数内容，为参数内容创建空间；

参数元素param是根元素parameters的子元素，用来描述每个参数的详细内容，参数元素param的个数可以是一个或者多个，需要与遥感模型的详细输入输出参数相匹配，需要强调的是，参数元素param中的参数名称paramName属性是体现其唯一性的重要标识，必须编辑并与遥感模型的参数对应；

为了对参数信息进行补充说明，使遥感模型的参数信息更加立体，参数元素包含8个子元素，具体为参数数据类型type、参数IO类型direction、参数描述类型description、默认缺省值default、最小值min、最大值max、最少出现次数sub以及最大出现次数sup，其中最小值min和最大值max共同确定参数范围属性paramRange的范围，最小出现次数sub和最大出现次数sup共同确定参数数值属性paramNumber的值；

以上的8个元素中，会因为参数数据类型paramDirection的不同而可以选择性的缺省,当参数数据类型为file，参数IO类型为input时，并且当前元素数量仅为1时，那么默认缺省值、最小值和最大值均可以忽略，而当参数数据类型为double，参数IO类型为input时，并且当前元素数量仅为1时，那么默认缺省值、最小值和最大值需要说明，需要注意的是，不论参数是什么数据类型，参数数据类型元素和参数IO类型元素是必须要说明赋值的，其余元素均可以根据遥感模型的具体情况进行赋值说明。利用XML元素标记方法所得到的元素如下表所示。

表1文档标记元素列表

名称	含义	值	数量和使用
				parameters	根元素	子元素	一个(强制性)
param	参数元素	参数名称	一个或多个(强制性)
				type	参数数据类型	int|float|string|file|…	一个(强制性)
direction	参数IO类型	input|output	一个(强制性)
				desc	参数描述类型	自定义	零个或多个(可选)
default	默认缺省值	自定义	零个或一个(可选)
				min	最小值	自定义	零个或一个(可选)
max	最大值	自定义	零个或一个(可选)
				sub	最少出现次数	自定义	零个或一个(可选)
sup	最大出现次数	自定义	零个或一个(可选)

本发明提供了遥感模型标准化处理方法，该方法适应于任何操作系统和开发语言，完全屏蔽遥感模型算法的内部实现细节，把遥感模型实现文件作为一个黑盒子考虑，大大提高了遥感模型集成的可操作性，降低了遥感模型集成难度，为遥感模型的集成和共享奠定了基础。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种遥感模型数据标准化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、根据遥感模型输入参数和输出结果的特征，总结出遥感模型描述所需的必要属性，分别为参数名称、参数类型、参数解释说明、参数范围、参数数量以及参数默认取值；

步骤2、对遥感模型描述的属性进行分类，并结合WPS描述方式对所述遥感模型输入参数和所述输出结果进行统一描述，所述属性包括主要属性和子属性，所述主要属性包括参数名称paramName，所述子属性包括参数类型paramTypes、参数方向paramDirection、参数解释说明paramDescription、参数默认缺省取值paramDefault、参数取值范围paramRange以及参数数量paramNumber；

所述参数名称paramName是识别参数文件的重要标识，具有唯一性；

所述参数类型paramTypes是输入或输出参数的数据类型，支持常用的文本数据类型以及复杂数据类型；

所述参数方向paramDirection，用于标识判别参数的IO类型；

所述参数解释说明paramDescription，用于对参数的作用内容进行详细说明；

所述参数默认缺省取值paramDefault为参数的默认缺省取值，当所述参数类型paramTypes为int整型、String字符串类型时，所述默认缺省取值paramDefault由系统默认提供；

所述参数取值范围paramRange的子属性包括参数取值范围的最大值和参数取值范围的最小值，所述参数取值范围paramRange通过定义所述参数取值范围的最大值和所述参数取值范围的最小值来确定，当所述参数类型paramTypes为特定类型时，所述参数取值范围paramRange的值为有效值；

所述参数数量paramNumber的子属性包括参数最大个数和参数最小个数，所述参数数量paramNumber的上限和下限通过所述参数最大个数和参数最小个数来确定，同一参数名称的所述参数数量paramNumber个数为一个或多个，所述参数数量paramNumber用于实现小批量的数据运行；

步骤3、采用XML元素标记方法对所述主要属性和子属性进行格式化处理；

所述XML元素标记方法标记的元素包括根元素parameters，所述根元素parameters具有唯一性，在一个文档中有且仅有一个，所述根元素parameters用于存储所有的参数内容，为参数内容创建空间。

2.根据权利要求1所述的遥感模型数据标准化处理方法，其特征在于，所述XML元素标记方法标记的元素还包括参数元素param，所述参数元素param是所述根元素parameters的子元素，所述参数元素param个数为一个或者多个，所述参数元素param需要与遥感模型的详细输入输出参数相匹配，所述参数元素param用于描述每个参数的详细内容，所述参数元素param中的所述参数名称paramName属性是体现所述参数元素唯一性的标识，必须编辑并与遥感模型的参数对应。

3.根据权利要求2所述的遥感模型数据标准化处理方法，其特征在于，所述参数元素param包括参数数据类型type、参数IO类型direction、参数描述类型desc、默认缺省取值default、最小值min、最大值max、最少出现次数sub以及最大出现次数sup。

4.根据权利要求3所述的遥感模型数据标准化处理方法，其特征在于，所述参数数据类型type用于描述当前参数元素的数据类型；

所述参数IO类型direction用于描述当前参数元素的IO类型；

所述参数描述类型desc用于对当前参数元素的关键信息进行描述说明；

所述默认缺省取值default表示当前参数的默认缺省取值；

所述最小值min表示参数的最小值；

所述最大值max表示参数的最大值；

所述最少出现次数sub表示当前参数的最少出现次数；

所述最大出现次数sup表示当前参数的最多出现次数。

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