CN112419189A - 一种格网化的卫星影像数据纠偏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卫星影像数据处理领域，公开了一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，包括建立预设范围的格网数据；根据控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量；获取卫星影像服务数据及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算与卫星影像服务数据对应的格网坐标；根据格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，获得高精度的卫星遥感影像服务数据。本发明利用格网的方式将卫星影像服务数据划分成小的格网单元，以格网节点为中心进行坐标纠偏，将影像瓦片数据纠正至正确位置，能够解决目前卫星影像服务纠偏中无法兼顾效率、精度及通用性的瓶颈问题。
Description
技术领域
本发明涉及卫星影像数据处理领域，具体地涉及一种格网化的卫星影像数据纠偏方法。
背景技术
随着国产高分辨率卫星的不断发射成功，其数据特点越来越明显：数据量增长迅速，每年大概为50－100T；重访周期越来越短，更新频率越来越快，时间分辨率越来越高；系统需要根据上述影像的特点制定合适的、可扩展的、自适应的存储设备和服务能力，目前通用的作法是将卫星影像数据制作成为网络地图服务，亦即影像地图瓦片服务。
影像地图瓦片服务是一种多分辨率层次服务，从瓦片金字塔的底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。首先确定影像服务平台所要提供的缩放级别的数量N，把缩放级别最低、影像比例尺最大的影像图片作为金字塔的底层，即第0层，并对其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小(比如256x256像素)的正方形地图瓦片，形成第0层瓦片矩阵；在第0层地图图片的基础上，按每2x2像素合成为一个像素的方法生成第1层地图图片，并对其进行分块，分割成与下一层相同大小的正方形地图瓦片，形成第1层瓦片矩阵；采用同样的方法生成第2层瓦片矩阵；…；如此下去，直到第N一1层，构成整个瓦片金字塔。
现有的影像地图瓦片精度普遍不高，例如资源三号数据无控精度为50米，影像地图瓦片与用户控制资料存在一定的偏差。因此，需要一种改进的卫星影像数据纠偏方法，以现有数据为基础，将影像瓦片数据纠正至正确位置。
发明内容
本发明提供一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，从而解决现有技术的上述问题。
一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，包括以下步骤：
S1)根据全国卫星影像范围以及电子地图规范建立预设范围的格网数据；
S2)获取控制点数据，根据控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量，每个格网对应一个偏移量，将偏移值保存至影像服务坐标纠偏配置文件中；
S3)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算与卫星影像服务数据对应的格网坐标；
S4)根据格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，获得高精度的卫星遥感影像服务数据。
进一步的，在步骤S1)中，根据全国卫星影像范围以及电子地图规范建立预设范围的格网数据，包括按照电子地图规范，以西经180度、北纬90度为瓦片坐标系起点开始向东向南行列递增，在13级电子地图上绘制预设范围的格网，格网大小为256*256像素，一个格网为一个瓦片；瓦片坐标最小等级为0级，第0瓦片层级的平面地图为一个像素为256*256的瓦片；当瓦片层级为Level时，瓦片坐标系的X轴和Y轴分别有2Level个瓦片编号，瓦片地图上的瓦片总数为2Level×2Level；利用瓦片等级和瓦片坐标标识每个瓦片，瓦片坐标与瓦片编号相对应。
进一步的，获取控制点数据，根据控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量，每个格网对应一个偏移量，将偏移值保存至影像服务坐标纠偏配置文件中，包括输入控制点(lng,lat)，在卫星影像服务上获取与控制点(lng,lat)相应的特征点(lng0,lat0)，记录特征点(lng0,lat0)的瓦片层级以及瓦片坐标,计算特征点与所述控制点之间的偏移量(dlng,dlat),经度偏移量dlng＝lng0-lng，纬度偏移量dlat＝lat0-lat；将特征点(lng0,lat0)的瓦片层级、瓦片坐标以及偏移量(dlng,dlat)存储在影像服务坐标纠偏配置文件中。
进一步的，在步骤S3)中，获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算与卫星影像服务数据对应的格网坐标，包括以下步骤：
S31)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标，卫星影像服务数据包括卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng和卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat；
S32)根据当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标计算当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)；
S33)利用当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)计算卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)，得到卫星影像服务数据的格网坐标；经度坐标值
纬度坐标值
进一步的，在步骤S4)中，根据格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，得到高精度的卫星遥感影像服务数据，包括根据卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)以及瓦片层级Level读取卫星影像服务数据在影像服务坐标纠偏配置文件中对应的偏移量(dlng,dlat)，利用偏移量(dlng,dlat)对卫星影像服务数据进行纠正，得到高精度的卫星遥感影像服务数据，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经纬度坐标为(lng′,lat′)，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng′＝lng+dlng，纠正后的卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat′＝lat+dlat。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，利用格网的方式将卫星影像服务数据划分成小的格网单元，以格网节点为中心进行坐标纠偏，将影像瓦片数据纠正至正确位置，本发明能够解决目前卫星影像服务纠偏中无法兼顾效率、精度及通用性的瓶颈问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例一提供的格网化的卫星影像数据纠偏方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
实施例一，一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1)根据全国卫星影像范围以及电子地图规范建立预设范围的格网数据，包括按照电子地图规范，以西经180度、北纬90度为瓦片坐标系起点开始向东向南行列递增，在13级电子地图上绘制5公里*5公里的格网，格网大小为256*256像素，一个格网为一个瓦片；瓦片坐标最小等级为0级，第0瓦片层级的平面地图为一个像素为256*256的瓦片；当瓦片层级为Level时，瓦片坐标系的X轴和Y轴分别有2Level个瓦片编号，瓦片地图上的瓦片总数为2Level×2Level；利用瓦片等级和瓦片坐标标识每个瓦片，瓦片坐标与瓦片编号相对应。
本发明根据全国卫星影像范围，按照电子地图规范，以13层级为标准，建立5公里*5公里的格网数据；按照电子地图规范，从西经180度、北纬90度开始，向东向南行列递增，在13级电子地图上绘制5公里*5公里的格网，格网大小256*256像素。根据13层级像素大小，256*256像素的地面分辨率为5公里*5公里，一个格网即为一个瓦片。
S2)获取控制点数据，根据控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量，每个格网对应一个偏移量，将偏移值保存至影像服务坐标纠偏配置文件中，包括用户输入控制点(lng,lat)，在卫星影像服务上获取与控制点(lng,lat)相应的特征点(lng0,lat0)，记录特征点(lng0,lat0)的瓦片层级以及瓦片坐标,计算特征点与所述控制点之间的偏移量(dlng,dlat),经度偏移量dlng＝lng0-lng，纬度偏移量dlat＝lat0-lat；将特征点(lng0,lat0)的瓦片层级、瓦片坐标以及偏移量(dlng,dlat)存储在影像服务坐标纠偏配置文件中。为保证纠正的一致性，每个格网初始只允许一个控制点，输入多个控制点时，只记录最后一次的控制点与特征点的偏移量，将瓦片层级、瓦片坐标以及控制点偏移量(dlng,dlat)存储在影像服务坐标纠偏配置文件中。控制点是指已知的某个特征点的坐标。特征点指影像上的具有明显几何特征、短期不随时间变化、能够显著识别且位置确定的点位，例如道路交叉口、建筑物角点、广场角点等。
S3)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算与卫星影像服务数据对应的格网坐标，包括以下步骤：
S31)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标，卫星影像服务数据具有卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng和卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat；
S32)根据当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标计算当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)；
S33)利用当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)计算卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)，得到卫星影像服务数据的格网坐标；经度坐标值
纬度坐标值
S4)根据格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，获得高精度的卫星遥感影像服务数据。
在步骤S4)中，根据格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，获得高精度的卫星遥感影像服务数据，包括根据卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)以及瓦片层级Level读取卫星影像服务数据在影像服务坐标纠偏配置文件中对应的偏移量(dlng,dlat)，利用偏移量(dlng,dlat)对卫星影像服务数据进行纠正，得到高精度的卫星遥感影像服务数据，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经纬度坐标为(lng′,lat′)，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng′＝lng+dlng，纠正后的卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat′＝lat+dlat。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，利用格网的方式将卫星影像服务数据划分成小的格网单元，以格网节点为中心进行坐标纠偏，将影像瓦片数据纠正至正确位置，本发明能够解决目前卫星影像服务纠偏中无法兼顾效率、精度及通用性的瓶颈问题。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种格网化的卫星影像数据纠偏方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)根据全国卫星影像范围以及电子地图规范建立预设范围的格网数据；
S2)获取控制点数据，根据所述控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量，每个格网对应一个偏移量，将所述偏移值保存至影像服务坐标纠偏配置文件中；
S3)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算与卫星影像服务数据对应的格网坐标；
S4)根据所述格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用所述偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，获得高精度的卫星遥感影像服务数据。
2.根据权利要求1所述的格网化的卫星影像数据纠偏方法，其特征在于，在步骤S1)中，根据全国卫星影像范围以及电子地图规范建立预设范围的格网数据，包括按照电子地图规范，以西经180度、北纬90度为瓦片坐标系起点开始向东向南行列递增，在13级电子地图上绘制预设范围的格网，格网大小为256*256像素，一个格网为一个瓦片；瓦片坐标最小等级为0级，第0瓦片层级的平面地图为一个像素为256*256的瓦片；当瓦片层级为Level时，瓦片坐标系的X轴和Y轴分别有2Level个瓦片编号，瓦片总数为2Level×2Level；利用瓦片等级和瓦片坐标标识每个瓦片，所述瓦片坐标与瓦片编号相对应。
3.根据权利要求2所述的格网化的卫星影像数据纠偏方法，其特征在于，在步骤S2)中，获取控制点数据，根据所述控制点数据计算每个格网中卫星影像服务的偏移量，每个格网对应一个偏移量，将所述偏移值保存至影像服务坐标纠偏配置文件中，包括输入控制点(lng,lat)，在卫星影像服务上获取与所述控制点(lng,lat)相应的特征点(lng0,lat0)，记录所述特征点(lng0,lat0)的瓦片层级以及瓦片坐标,计算所述特征点与所述控制点之间的偏移量(dlng,dlat),经度偏移量dlng＝lng0-lng，纬度偏移量dlat＝lat0-lat；将所述特征点(lng0,lat0)的瓦片层级、瓦片坐标以及偏移量(dlng,dlat)存储在影像服务坐标纠偏配置文件中。
4.根据权利要求1所述的格网化的卫星影像数据纠偏方法，其特征在于，在步骤S3)中，获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系的中心点，根据当前屏幕坐标系的中心点计算出与卫星影像服务数据对应的格网坐标，包括以下步骤：
S31)获取卫星影像服务数据以及当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标，所述卫星影像服务数据包括卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng和卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat；
S32)根据当前屏幕坐标系中四个角点的经纬度坐标计算当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)；
S33)利用所述当前屏幕坐标系的中心点的经纬度坐标(lngm,latm)计算卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)，得到卫星影像服务数据的格网坐标；经度坐标值
纬度坐标值
5.根据权利要求4所述的格网化的卫星影像数据纠偏方法，其特征在于，在步骤S4)中，根据所述格网坐标读取影像服务坐标纠偏配置文件中的偏移量，利用所述偏移量对卫星影像服务数据进行纠正，得到高精度的卫星遥感影像服务数据，包括根据卫星影像服务数据在第Level瓦片层级上的瓦片坐标(tileX,tileY)以及瓦片层级Level读取所述卫星影像服务数据在影像服务坐标纠偏配置文件中对应的偏移量(dlng,dlat)，利用所述偏移量(dlng,dlat)对卫星影像服务数据进行纠正，得到高精度的卫星遥感影像服务数据，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经纬度坐标为(lng′,lat′)，纠正后的卫星遥感影像服务数据的经度坐标lng′＝lng+dlng，纠正后的卫星遥感影像服务数据的纬度坐标lat′＝lat+dlat。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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