CN113254556B - 一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 - Google Patents
一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113254556B CN113254556B CN202110533174.4A CN202110533174A CN113254556B CN 113254556 B CN113254556 B CN 113254556B CN 202110533174 A CN202110533174 A CN 202110533174A CN 113254556 B CN113254556 B CN 113254556B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reference object
- dimensional
- data
- azimuth
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 6
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 6
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241000239370 Euphausia superba Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000556 factor analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/29—Geographical information databases
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明提供一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质，所述方法包括：设定一个海洋空间数据为参照对象，计算所述参照对象的最小外接立方体；以参照对象的最小外接立方体表示参照对象本身，延伸参照对象的最小外接立方体边；以参照对象最小外接立方体延伸出的边为界限将三维空间划分为27个区域，形成27个外方位；将所述最小外接立方体的内部区域从深度上划分为三等分，均分为3个区域，形成3个内方位；以及根据参照对象的三维方位关系模型计算得到其它海洋空间数据相对于参照对象的方位。本发明可以有效表达海洋三维空间数据之间的方位关系，有助于对指定海洋三维空间数据的获取。
Description
技术领域
本发明涉及海洋三维空间数据技术领域，具体地，涉及一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质。
背景技术
海洋空间的最大特征是立体性，具有三维的特征，需要应用三维关系模型到海洋空间本体中，来描述海洋科学数据之间的方位关系，而方位关系是一种相对简单的空间关系，最基本的方位关系是3DR7模型中的七种基本方位，包括上、中、下、东、西、南、北，如图1所示。但由于3DR7模型所对应的方位关系过于简单，为了更好的表示和分析三维空间对象的复杂的方向关系，提出了3DR34方位关系模型，如图2所示，该方位关系模型包含34个方向空间：ENEc、ENNc、WNNc、WNWc、WSWc、WSSc、ESSc、ESEc、WNm、Wm、WSm、Sm、ESm、Em、ENm、Nm、Cd、WNd、Wd、WSd、Sd、ESd、Ed、ENd、Nd、Cu、WNu、Wu、WSu、Su、ESu、Eu、ENu、Nu。
然而，现有的方位关系模型虽然满足了对三维空间外方位的划分，但是对三维空间内方位的划分只考虑了水平方向上的划分，无法表达两个对象在空间中相交的具体方位关系，而空间数据的深度和高度信息对海洋空间来说十分重要，在对海洋空间本体的三维方位关系划分时，对内部方位关系的划分需要着重考虑对深度和高度的划分。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可以有效表达海洋三维空间数据之间的方位关系从而有助于对指定海洋三维空间数据获取的海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种海洋空间的三维方位关系确定方法，所述方法包括以下步骤：
设定一个海洋空间数据为参照对象，计算所述参照对象的最小外接立方体；
以参照对象的最小外接立方体表示参照对象本身，延伸参照对象的最小外接立方体边；
以参照对象最小外接立方体延伸出的边为界限将三维空间划分为27个区域，形成27个外方位；
将所述最小外接立方体的内部区域从深度上划分为三等分，均分为3个区域，形成3个内方位；以及
根据参照对象的三维方位关系模型计算得到其它海洋空间数据相对于参照对象的方位。
可选地，用下标o表示三维方位关系模型的外方位，所述27个外方位具体包括UEo、USo、UWo、UNo、UNWo、UNEo、USWo、USEo、UO、REo、RSo、RWo、RNo、RNWo、RNEo、RSWo、RSEo、RO、DEo、DSo、DWo、DNo、DNWo、DNEo、DSWo、DSEo、DO。
可选地，用下标i表示三维方位关系模型的内方位，所述3个内方位具体包括UOi、ROi、DOi。
进一步地，本发明还提供一种海洋空间的三维方位关系确定系统，所述系统包括至少一个处理器以及至少一个存储至少一个程序的存储器，当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上所述的海洋空间的三维方位关系确定方法。
进一步地，本发明还提供一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如上所述的海洋空间的三维方位关系确定方法。
与现有技术相比，本发明海洋空间的三维方位关系确定方法对于深度和高度信息较为重要的海洋空间三维数据，可以有效表达海洋三维空间数据之间的方位关系，从而有助于对指定海洋三维空间数据的获取。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有方位关系划分模型示意图；
图2为另一现有方位关系划分模型示意图；
图3为本发明实施例提供的海洋空间的三维方位关系确定方法流程框图；
图4为本发明实施例提供的海洋空间的三维方位关系划分模型示意图；
图5为本发明实施例提供的海洋空间的三维方位关系确定系统的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明为解决现有技术中存在的问题，需要对海洋空间的内部方位进一步划分，且本发明对海洋空间的内部方位的划分重点在海洋空间的深度及高度方向上。
第一方面，本发明提供一种海洋三维空间的三维方位关系确定方法，如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种海洋空间的三维方位关系确定方法流程框图，所述方法包括以下步骤：
S1：设定一个海洋空间数据为参照对象，计算所述参照对象的最小外接立方体；
S2：以参照对象的最小外接立方体表示参照对象本身，延伸参照对象的最小外接立方体边；
S3：以参照对象最小外接立方体延伸出的边为界限将三维空间划分为27个区域，形成27个外方位；
具体地，用下标o表示三维方位关系模型的外方位，27个外方位分别表示为UEo(上方东)、USo(上方南)、UWo(上方西)、UNo(上方北)、UNWo(上方西北)、UNEo(上方东北)、USWo(上方西南)、USEo(上方东南)、UO(正上方)、REo(正东)、RSo(正南)、RWo(正西)、RNo(正北)、RNWo(正西北)、RNEo(正东北)、RSWo(正西南)、RSEo(正东南)、RO(参照对象本身)、DEo(下方东)、DSo(下方南)、DWo(下方西)、DNo(下方北)、DNWo(下方西北)、DNEo(下方东北)、DSWo(下方西南)、DSEo(下方东南)、DO(正下方)。
S4：将所述最小外接立方体的内部区域从深度上划分为三等分，均分为3个区域，形成3个内方位；
具体地，用下标i表示三维方位关系模型的内方位，3个内方位分别表示为UOi(上方)、ROi(中间)、DOi(下方)。
S5：根据参照对象的三维方位关系模型计算得到其它海洋空间数据相对于参照对象的方位。
如上所述，本发明提出了一种考虑海洋空间的内部方位划分的模型，对海洋空间的内部方位从深度和高度角度进行了方位划分，将空间方位划分为29个区域，具体划分模型如图4所示，其模型矩阵如下公式(1)所示：
具体地，在本实施例中，以“1999-2000年中国第16次南极考察普里兹湾测区CTD数据”(以下简称数据A)和“2008/2009年中国第25次南极考察南极磷虾体长和性期以及眼径的测量分析数据”(以下简称数据B)两个海洋数据空间方位关系判断为例来说明，数据A的地理位置：南纬68°，南纬61°，东经70°，东经76°，最小深度：0m，最大深度3500m；数据B的地理位置：为南纬66.3°，南纬44.3°，东经72.9°，东经113.9°，最小深度：0m，最大深度：200m。
首先，设定数据A为参照对象，计算数据A的最小外接立方体，即其经纬度和深度组成的立方体；
以数据A的最小外接立方体表示参照对象本身，延伸参照对象的最小外接立方体边；
以数据A最小外接立方体延伸出的边为界限将三维空间划分为27个区域，形成27个外方位，分别表示为UEo(上方东)、USo(上方南)、UWo(上方西)、UNo(上方北)、UNWo(上方西北)、UNEo(上方东北)、USWo(上方西南)、USEo(上方东南)、UO(正上方)、REo(正东)、RSo(正南)、RWo(正西)、RNo(正北)、RNWo(正西北)、RNEo(正东北)、RSWo(正西南)、RSEo(正东南)、RO(参照对象本身)、DEo(下方东)、DSo(下方南)、DWo(下方西)、DNo(下方北)、DNWo(下方西北)、DNEo(下方东北)、DSWo(下方西南)、DSEo(下方东南)、DO(正下方)；
然后将数据A的最小外接立方体的内部区域从深度上划分为三等分，均分为3个区域，分别表示为UOi(上方)、ROi(中间)、DOi(下方)。
根据数据A的三维方位关系模型计算得到数据B相对于数据A的方位，即计算得到数据B相对于数据A位于正北、正东北、正东方位，内部相交于上方，并记录成矩阵，矩阵表示如下公式(2)所示：
其中，公式(2)对应于公式(1)，有方位的记录为1，无方位记录为0。
第二方面，如图5所示，本发明实施例还提供一种海洋三维空间的三维方位关系确定系统，其包括至少一个处理器以及至少一个存储至少一个程序的存储器，当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器实现如第一方面中的海洋空间的三维方位关系确定方法。
第三方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，内存储有程序，程序被处理器执行如第一方面中的海洋空间的三维方位关系确定方法。
与现有技术相比，本发明对于深度和高度信息较为重要的海洋空间三维数据，可以有效表达三维空间数据之间的方位关系，包括外方位以及内方位关系，本发明主要应用于海洋空间本体的空间方位关系表达，将划分好的三维方位关系添加到海洋本体中，来描述海洋科学数据之间的方位关系。
现有方案在使用关键字进行查询时，在国家极地科学数据中心网站只能检索到标题中包含关键字的数据，数据关联性较弱；而本发明在海洋三维空间本体中还可以检索到在空间位置上与之相关联的数据，提高了数据的查全率。例如，当要检索普里兹湾叶绿素数据并对其进行叶绿素含量的影响因子分析时，国家极地科学数据中心网站检索只能检索到包含普里兹湾叶绿素关键字的数据信息；而通过本发明划分的三维空间关系在海洋本体库中检索普里兹湾叶绿素时，不仅可以查找到语义上包含普里兹湾叶绿素的相关数据，还可以检索在空间位置上存在关联的数据，充分考虑了海洋科学数据多学科交叉的特点。在进行跨学科数据检索时，方便了数据的获取，为多学科数据分析提供了有力的支撑。
另外，在查准率方面，相较于二维空间关系检索，基于三维空间关系的检索更精准。三维空间关系检索过滤了投影到二维平面后存在相交但在深度上无交集的数据，提高了检索的查准率。例如，当检索“1998-1999中国第15次南极考察普里兹湾叶绿素测量数据”时，考虑三维空间关系的检索得到27条数据，而二维空间关系检索结果包含52条数据，其中52条数据中包含27条地理位置相关数据和25条不相关数据，即国家极地科学数据中心网站中查准率为51.9％，而本发明本体库中查准率为100％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (3)
1.一种海洋空间的三维方位关系确定方法，其特征在于，所述方法用于计算海洋三维空间数据的方位关系，包括以下步骤：
设定一个海洋空间数据为参照对象，计算所述参照对象的最小外接立方体；
以参照对象的最小外接立方体表示参照对象本身，延伸参照对象的最小外接立方体边；
以参照对象最小外接立方体延伸出的边为界限将三维空间划分为27个区域，形成27个外方位，所述27个外方位具体包括UEo：上方东、USo：上方南、UWo：上方西、UNo：上方北、UNWo：上方西北、UNEo：上方东北、USWo：上方西南、USEo：上方东南、UO：正上方、REo：正东、RSo：正南、RWo：正西、RNo：正北、RNWo：正西北、RNEo：正东北、RSWo：正西南、RSEo：正东南、RO：参照对象本身、DEo：下方东、DSo：下方南、DWo：下方西、DNo：下方北、DNWo：下方西北、DNEo：下方东北、DSWo：下方西南、DSEo：下方东南、DO：正下方；
将所述最小外接立方体的内部区域从深度上划分为三等分，均分为3个区域，形成3个内方位，所述3个内方位具体包括UOi：上方、ROi：中间、DOi：下方；以及
根据参照对象的三维方位关系模型计算得到其它海洋空间数据相对于参照对象的方位，所述三维方位关系模型矩阵公式为：
其中，数据A为参照对象，Dir(B,A)为根据数据A的三维方位关系模型计算得到的数据B相对于数据A的方位。
2.一种海洋空间的三维方位关系确定系统，其特征在于，所述系统包括至少一个处理器以及至少一个存储至少一个程序的存储器，当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1所述的海洋空间的三维方位关系确定方法。
3.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于：所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如权利要求1所述的海洋空间的三维方位关系确定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110533174.4A CN113254556B (zh) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110533174.4A CN113254556B (zh) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113254556A CN113254556A (zh) | 2021-08-13 |
| CN113254556B true CN113254556B (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=77182076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110533174.4A Active CN113254556B (zh) | 2021-05-17 | 2021-05-17 | 一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113254556B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104281701A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-14 | 北京农业信息技术研究中心 | 分布式多尺度空间数据查询方法及系统 |
| CN108009377A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-08 | 上海海洋大学 | 一种考虑内方位关系的锥形模型方法及系统 |
-
2021
- 2021-05-17 CN CN202110533174.4A patent/CN113254556B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104281701A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-14 | 北京农业信息技术研究中心 | 分布式多尺度空间数据查询方法及系统 |
| CN108009377A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-08 | 上海海洋大学 | 一种考虑内方位关系的锥形模型方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 三维空间方向关系的定性描述与推理;王淼;郝忠孝;;计算机工程(第15期);全文 * |
| 基于Voroni图的近邻查询及方向关系推理的研究;王淼;CNKI中国优秀博士学位论文全文数据库 信息科技辑;76-86 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113254556A (zh) | 2021-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7882102B2 (en) | Nearest-neighbor geographic search | |
| CA2849609C (en) | Systems and methods for providing a toolbox | |
| US8483519B2 (en) | Mobile image search and indexing system and method | |
| US11307049B2 (en) | Methods, apparatuses, systems, and storage media for storing and loading visual localization maps | |
| CN113094527B (zh) | 广义云控制时空谱大数据库及遥感影像处理方法 | |
| GB2577478A (en) | Tile server | |
| CN101551252A (zh) | 矢量地图制作及快速加载显示的方法 | |
| KR100938987B1 (ko) | 3ｄ 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템 | |
| CN103530409A (zh) | 遥感图像检索方法及系统 | |
| CN104391319B (zh) | 一种地震资料采集系统的确定方法及装置 | |
| CA2748178A1 (en) | Mobile image search and indexing system and method | |
| CN113254556B (zh) | 一种海洋空间的三维方位关系确定方法、系统及存储介质 | |
| CN112070870A (zh) | 点云地图评估方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
| US20160078074A1 (en) | Method of spatial storage of an object by means of a flexible hierarchical structure, and a non-transient storage medium | |
| CN109902139B (zh) | 一种基于r树的轨迹数据压缩方法 | |
| CN115661442A (zh) | 一种大场景sar图像目标位置快速定位的方法 | |
| CN105403916B (zh) | 储层预测方法和装置 | |
| Lewis et al. | Mobile mapping system LiDAR data framework | |
| CN114782866B (zh) | 地理标记视频的相似度确定方法、装置、电子设备及介质 | |
| Mariescu-Istodor | Efficient management and search of GPS routes | |
| CN117250646B (zh) | 基于芯片的测向方法及装置、芯片模组及存储介质 | |
| US20240060779A1 (en) | Gps-denied geolocation | |
| Poppe | Location of LIS samples with Total Organic Carbon (TOC) | |
| CN117424634A (zh) | 基于地形遮蔽确定卫星可见性的方法、装置和设备 | |
| Kammonen et al. | Principal Component Analysis of Archaeological Data |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |