CN112365396A - 垂直行业专题产品实时计算方法和装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种垂直行业专题产品实时计算方法，该垂直行业专题产品实时计算方法包括获取请求的影像图层，依据用户个性化需求基于实时计算集群内置函数库和程序库的技术手段自动构建公式描述，依据用户个性化的公式描述和影像图层创建内存数据集，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述进行垂直行业专题产品生产，通过网络的便利性将生产的产品返回前端进行实时浏览专题产品。本公开的方法无需将整景影像在后台进行计算发布后返回到前端，直接在内存中以少量资源创建用户在线浏览需要查看的产品，可以实时调整参数查看产品效果，避免行业专题产品在线计算长时间等待的弊端，有效提升响应效率及用户体验感。
Description
技术领域
本公开涉及垂直行业技术领域，尤其涉及一种垂直行业专题产品实时计算方法和装置、设备及存储介质。
背景技术
时空信息领域中的遥感影像数据目前服务于各个行业应用，包括但不限于农业、林业、海洋、大气和生态等，这些基于遥感影像数据生产专注服务某一个领域的行业应用产品称之为垂直行业专题产品。
现有的垂直行业专题产品在线发布需要预先生成产品影像，WMTS协议发布更需要预先对影像进行切片，如果产品效果不满足用户的要求，还需要删除前期的结果重复生成新的影像，效率低。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种垂直行业专题产品实时计算方法，包括：
获取请求的影像图层；
依据所述影像图层获取对应的公式描述；
依据所述影像图层对应的公式描述和所述影像图层创建内存数据集；
依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
在另一种可能的实现方式中，还包括：创建所述公式描述；
创建公式描述包括：
获取专题产品的计算算法；
依据所述计算算法创建公式描述。
在另一种可能的实现方式中，在依据所述影像图层获取对应的公式描述时：
通过所述影像图层的类型获取对应的所述公式描述。
在另一种可能的实现方式中，依据所述影像图层对应的所述公式描述和所述影像图层创建内存数据集包括：
将所述公式描述存入所述内存数据集；
将所述影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入所述内存数据集。
在另一种可能的实现方式中，依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品包括：
获取实时浏览的所述影像图层的地理范围；
在所述地理范围内获取预设大小的子影像图层；
根据所述子影像图层由所述内存数据集中调用相应的公式描述，并根据所调用的公式描述生成待发布专题产品。
在另一种可能的实现方式中，所述预设大小为：
256像素×256像素。
在另一种可能的实现方式中，还包括：
基于wms和wmts协议发布所述专题产品。
根据本公开的另一方面，提供了一种垂直行业专题产品实时计算装置，其特征在于，包括：影像图层获取模块、内存数据集创建模块和专题产品生成模块；
所述影像图层获取模块，被配置为获取请求的影像图层；
所述内存数据集创建模块，被配置为依据所述影像图层获取对应的所述公式描述；
依据所述影像图层对应的所述公式描述和所述影像图层创建内存数据集；
所述专题产品生成模块，被配置为依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
根据本公开的另一方面，提供了一种垂直行业专题产品实时计算设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。
通过获取请求的影像图层，依据用户个性化需求构建的公式描述，依据用户个性化需求构建的公式描述和影像图层创建内存数据集，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。本公开的方法无需将整景影像在后台进行计算发布后返回到前端，直接在内存中以少量资源创建用户在线浏览需要查看的产品，可以实时调整参数查看产品效果，避免行业专题产品在线计算长时间等待的弊端，有效提升响应效率及用户体验感。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算方法的流程图；
图2示出本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算方法的另一流程图；
图3示出本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算方法的原理图；
图4示出本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算装置的框图；
图5示出本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的垂直行业专题产品实时计算方法的流程图。如图1所示，该垂直行业专题产品实时计算方法包括：
步骤S100，获取请求的影像图层，依据影像图层获取对应的公式描述，步骤S200，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，步骤 S300，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
通过获取请求的影像图层，依据影像图层获取对应的公式描述，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。本公开的方法无需将整景影像在后台进行计算发布后返回到前端，直接在内存中以少量资源创建用户在线浏览需要查看的产品，可以实时调整参数查看产品效果，避免行业专题产品在线计算长时间等待的弊端，有效提升响应效率及用户体验感。
具体的，参见图2，首先执行步骤S001，创建r公式描述。
在一种可能的实现方式中，创建公式描述包括：获取专题影像的计算算法，依据计算算法创建公式描述。其中，公式描述为多个。其中，专题影像为多个，对应的，计算算法也为多个，进一步的，公式描述也为多个。举例来说，通过接口(API)进行获取计算算法，并且通过接口获取计算算法后，可以人机交互在线组织计算算法，以NDVI(归一化差值植被指数)专题影像的产品为例，NDVI是一个标准化指数，用于生成显示植被量(相对生物量)的影像，该指数的计算算法为对多光谱栅格数据集中两个波段的特征进行对比，即红光(R)波段中叶绿素的色素吸收率和近红外(NIR)波段中植物体的高反射率。NDVI在世界范围内被广泛应用于监测干旱、监测和预测农业生产、协助预测存在火险的区域以及绘制沙漠扩侵图，进行全球植被监测时会首选NDVI，因为它有助于对更改的照明条件、表面坡度、坡向和其他外部因素进行补偿。
通过上述计算算法进行NDVI的专题影像产品的公式描述如公式一所示：
公式一：NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)
在另一种可能的实现方式中，以根据原始影像第一波段创建像元值大于 50，小于100的Binary(二值化影像)的专题影像的产品，Binary的计算算法是指将图像上的每一个像素划分为只有两种可能的取值或灰度等级状态，即在图像中灰度等级只有两种，图像中的任何像素灰度值不是0就是255，再无其他过渡的灰度值。将图像变换为二值图像之后，可以进行边界的压缩和编码，且省去大量内存。
通过上述计算算法进行创建的公式二所示：
公式二：Binary＝b1>50And b1<100
其中，b1表征像元值，以上公式所述内容为对原始影像第一波段的像元值大于50并且小于100的全部转为255，其余不满足条件的全部为0。
进一步的，参见图2，执行S002，在创建完公式描述之后，将所创建的公式描述存入数据库，数据库可以为MySQL，需要说明的是，本公开不对数据库的类型进行限制，可以达到所需功能即可，另外的，计算算法的获取既可以通过接口获取，也可以通过人工将复杂算法内置在计算机中，从而进行获取计算算法。
进一步的，参见图1，执行步骤S100和S200，获取请求的影像图层，依据影像图层获取对应的公式描述，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集。
在一种可能的实现方式中，首先，工作人员通过在电脑显示屏查看某一图层，即参见图2，执行步骤S100，请求了某一影像图层，计算机获取到请求的影像图层，依据用户个性化需求基于实时计算集群内置函数库和程序库的技术手段构建对应的公式描述。进一步的，执行步骤S200，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集包括：将公式描述存入内存数据集，将影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入内存数据集。举例来说：工作人员在计算机屏幕前查看感兴趣区域的影像数据，再根据自己想要的产品指标写入或者选择平台内置的计算公式，即获取到了对应的公式描述。示例性的，用户选择NDVI的专题影像产品，则在数据库中查找NDVI的专题影像产品的公式描述，NDVI的专题影像产品的公式描述如公式一所示： NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)，在查找到NDVI的专题影像产品的公式描述如公式一之后，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，即，将影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入内存数据集，还有NDVI 的专题影像产品的公式描述公式一NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)一并存入内存数据集，也就是说，在从数据库中查找到NDVI的专题影像产品的公式描述后，将NDVI的专题影像产品的公式描述公式一NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R)放入计算机的内存中，将影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入计算机的内存中，供后续步骤进行计算。
同样的，在另一种可能的实现方式中，用户选择的公式描述为根据原始影像第一波段创建像元值大于50，小于100的Binary(二值化影像)的专题影像的产品，则在数据库中查找Binary的专题影像产品的公式描述，Binary的专题影像产品的公式描述如公式二所示：Binary＝b1>50And b1<100，在查找到Binary的专题影像产品的公式描述如公式二之后，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，即，将影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入内存数据集，还有Binary的专题影像产品的公式描述公式二Binary＝b1>50And b1<100一并存入内存数据集，也就是说，在从数据库中查找到NDVI的专题影像产品的公式描述后，将Binary的专题影像产品的公式描述公式二Binary＝b1>50Andb1<100放入计算机的内存中，将影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入计算机的内存中，供后续步骤进行计算。
进一步的，参见图1，执行步骤S300，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
在一种可能的实现方式中，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品包括：获取实时浏览的影像图层的地理范围，在地理范围内获取预设大小的子影像图层，根据子影像图层由内存数据集中调用相应的公式描述，并根据所调用的公式描述生成待发布专题产品。举例来说，工作人员在浏览影像图层的过程中，会将影像图层进行放大或者缩小，即，实时浏览的影像图层的地理范围，计算机在该地理范围内获取预设大小的子影像图层，在一种可能的实现方式中，预设大小为：256像素×256像素，接着根据内存中的公式描述进行计算，示例性的，工作人员浏览到512×512 的地理范围时，包括四个256像素×256像素的子影像图层，影像图层的类型为根据原始影像第一波段创建像元值大于50，小于100的Binary(二值化影像)的专题影像的产品，则在数据库中查找Binary的专题影像产品的公式描述， Binary的专题影像产品的公式描述如公式二所示：Binary＝b1>50And b1<100，在查找到Binary的专题影像产品的公式描述如公式二之后，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，即，根据子影像图层由内存数据集中调用相应的公式描述，并根据所调用的公式描述生成待发布专题产品，也就是对四个子影像图层进行计算并生成待发布的专题产品。进一步的，参见图2，执行300，基于wms和wmts协议发布专题产品。
总的来说，参见图3，本方法完全基于微服务架构实现，可通过水平扩展支持大规模并发访问，同时内部充分利用多核处理技术实现多用户并发数据请求的能力，可将对同一个影像图层的多个请求合并处理，通过一次IO请求完成多个响应。影像在线计算后实时在线切片，在影像内部区域使用高压缩比的JPEG格式，边缘或有无效值区域自动使用带透明度的PNG格式，有效去除无效区。该方式提供OGC WMS/WMTS两种访问接口，可以同互联网底图及第三方服务等实现无缝融合。该方法可以用于生态、农业和林业遥感行业专题产品计算，也可以用于遥感影像在线实时多波段组合浏览，通过扩展参数和RESTful API可实现影像增强、波段组合、伪彩色等多种实时可视化定制效果。本申请不进行限定。
需要说明的是，尽管以上述各个步骤作为示例介绍了如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和 /或实际应用场景灵活设定垂直行业专题产品实时计算方法，只要达到所需功能即可。
这样，通过获取请求的影像图层，依据影像图层获取对应的公式描述，依据影像图层对应的公式描述和影像图层创建内存数据集，依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。本公开的方法无需将整景影像在后台进行计算发布后返回到前端，直接在内存中以少量资源创建用户在线浏览需要查看的产品，可以实时调整参数查看产品效果，避免行业专题产品在线计算长时间等待的弊端，有效提升响应效率及用户体验感。
进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种垂直行业专题产品实时计算装置100。由于本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算装置100的工作原理与本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图4，本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算装置100包括：影像图层获取模块110、内存数据集创建模块120 和专题产品生成模块130；
影像图层获取模块110，被配置为获取请求的影像图层；
内存数据集创建模块120，被配置为依据用户个性化的需求构建对应的公式描述，依据对应的公式描述和影像图层创建内存数据集；
专题产品生成模块130，被配置为依据实时浏览的影像图层和内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种垂直行业专题产品实时计算设备200。参阅图5，本公开实施例垂直行业专题产品实时计算设备 200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的垂直行业专题产品实时计算方法。
此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。
存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的垂直行业专题产品实时计算方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行垂直行业专题产品实时计算设备200的各种功能应用及数据处理。
输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。
根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的垂直行业专题产品实时计算方法。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种垂直行业专题产品实时计算方法，其特征在于，包括：
获取请求的影像图层；
依据所述影像图层获取对应的公式描述；
依据所述影像图层对应的所述公式描述和所述影像图层创建内存数据集；其中，所述内存数据集中的影像图层与公式描述呈对应关系；
依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：创建所述公式描述；
创建公式描述包括：
获取专题产品的计算算法；
依据所述计算算法创建公式描述。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据所述影像图层获取对应的公式描述时：
通过所述影像图层的类型获取对应的所述公式描述。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述影像图层对应的所述公式描述和所述影像图层创建内存数据集包括：
将所述公式描述存入所述内存数据集；
将所述影像图层的波段信息、属性信息和像素信息存入所述内存数据集。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品包括：
获取实时浏览的所述影像图层的地理范围；
在所述地理范围内获取预设大小的子影像图层；
根据所述子影像图层由所述内存数据集中调用相应的公式描述，并根据所调用的公式描述生成待发布专题产品。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设大小为：
256像素×256像素。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
基于wms和wmts协议发布所述专题产品。
8.一种垂直行业专题产品实时计算装置，其特征在于，包括：影像图层获取模块、内存数据集创建模块和专题产品生成模块；
所述影像图层获取模块，被配置为获取请求的影像图层；
所述内存数据集创建模块，被配置为依据所述影像图层获取所述公式描述；
依据所述影像图层对应的所述公式描述和所述影像图层创建内存数据集；
所述专题产品生成模块，被配置为依据实时浏览的所述影像图层和所述内存数据集中的公式描述生成待发布专题产品。
9.一种垂直行业专题产品实时计算设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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