CN114443648B - 一种卫星遥感数据的智能检索方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星遥感数据的智能检索方法，涉及遥感数据处理技术领域；所述智能检索方法包括如下步骤：Z01：获取地图底图页面数据；Z02：根据所述页面数据得到卫星影像覆盖面积，得到卫星的第一待处理数据；Z03：将所述第一待处理数据作为查询SQL的条件，得到查询结果；Z04：生成目标路径信息，根据优先级调整数据库中卫星数据信息的存储位置；仅需要根据用户当前的视图范围，通过对页面的解析和映射，即可自动获取并查询遥感卫星数据所必须的时间、区域、卫星和传感器等条件，转换成查询语句进行查询进而得到查询结果，通过上述方法能够降低查询门槛，简化数据查询流程，提高用户体验；通过建立临时数据库，能够提高查询速度并展示查询结果。

Description

一种卫星遥感数据的智能检索方法
技术领域
本发明涉及遥感数据处理技术领域，具体为一种卫星遥感数据的智能检索方法。
背景技术
遥感卫星是指用作外层空间遥感平台的人造卫星，遥感卫星能够在规定的时间内覆盖整个地球或者任何区域，能够对指定区域进行遥感；通过遥感卫星，用户能够查询得到任何区域的卫星数据；
现有的卫星数据开放平台，卫星数据检索通常需要用户通过输入具体区域、具体时间和具体的卫星类型、传感器编号等必须条件才可以进行数据的查询，缺一不可。如果对于非专业用户，由于不了解卫星等相关知识，不能够准确的选择相应的条件尤其是卫星和传感器类型，对于非专业用户，一项一项的条件输入和选择过程十分复杂；
当非专业或者专业用户检索过程中，由于多个IP地址检索遥感数据，会导致数据库一直处于加载过程中，进而无法快速的提取所需卫星数据；针对上述问题，本发明进行了相应改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星遥感数据的智能检索方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种卫星遥感数据的智能检索方法，所述智能检索方法包括如下步骤：
Z01：获取地图底图页面数据；
Z02：根据所述页面数据得到卫星影像覆盖面积，得到卫星的第一待处理数据；
Z03：将所述第一待处理数据作为查询SQL的条件，得到查询结果；
Z04：生成目标路径信息，根据优先级调整数据库中卫星数据信息的存储位置。
进一步的，在步骤Z02中，所述页面数据包括当前地图页面的缩放层级、视图顶点坐标值和目标范围A。
进一步的，所述卫星影像覆盖面积
Figure BDA0003442821340000021
其中：S是指视图范围面积；4n是指影像分布数量，其中n＝0,1,2,3,4…；L是指有效目标面积占整体面积的项数。
所述有效目标面积是指4n张卫星影像叠加形成的面积。
进一步的，所述第一待处理数据包括卫星影像覆盖面积Rs、视图范围面积S和检索时间T。
进一步的，在得到所述检索时间T时，还执行如下步骤：
Z031：获取卫星影像覆盖面积的数据，并形成第一数据集合Rs；在设定范围的第一数据集合中取整数得到第二数据集合Rs’＝{rs'1,rs'2,rs'3…rs'm}，m是指数据项；
Z032：建立临界范围并遍历临界范围对应的数据库表，得到传感器信息和卫星信息；
根据步骤Z032信息，从映射表中得到卫星的重访周期C，则检索时间T＝10*C。
根据第一待处理数据、生成的查询结果存储在目标存储区中，并生成目标路径信息，建立目标路径集合。
进一步的，获取目标路径集合中所对应的卫星数据信息集合，得到所述信息集合中的点击频率集合；若核实到指定时间段所述目标路径集合中所对应第一卫星数据信息的权重值大于第二卫星数据信息的权重值；则第一卫星数据信息的优先级大于第二卫星数据信息的优先级，将第一卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；否则，将第二卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；
所述权重值的计算方式如下：H＝β*c；
其中：β是指权重系数，c是指点击频率，H是指权重值。
获取历史时间段指定目标路径所对应卫星数据的历史点击频率为Y’＝{y'1,y'2,y'3…y'x}，预测未来时间段指定目标路径的点击频率,并以此建立直线函数，所述直线函数为Y＝fx+b；其中f、b是指直线函数的系数，x是指时间点，Y是指当前点击频率；若核实到在目标存储区中，指定目标路径所对应卫星数据的点击频率大于预设频率时，则分析H1-H2的差值；若H1-H2>0时，所述指定目标路径所对应卫星数据会替换临时数据库中的卫星数据；否则无法替换；其中H1是指存储在临时数据库中卫星数据信息的权重值，H2是指目标存储区中指定目标路径所对应卫星数据的权重值。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明仅需要根据用户当前的视图范围，通过对页面的解析和映射，即可自动获取并查询遥感卫星数据所必须的时间、区域、卫星和传感器等条件，转换成查询语句进行查询进而得到查询结果，通过上述方法能够降低查询门槛，简化数据查询流程，提高用户体验，通用性高；在用户输入检索条件之后，通过建立临时数据库，选择并挑选部分卫星数据至临时数据库中，能够提高查询速度并展示查询结果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种卫星遥感数据的智能检索方法的流程示意图；
图2是本发明卫星影像的有效目标面积分布示意图；
图3是本发明卫星影像的成像效果示意图；
图4是本发明卫星影像分布数量的示意图。
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。
请参阅图1-图4，本发明提供技术方案：
一种卫星遥感数据的智能检索方法，所述智能检索方法包括如下步骤：
Z01：获取地图底图页面数据；
Z02：根据所述页面数据得到卫星影像覆盖面积，得到卫星的第一待处理数据；
Z03：将所述第一待处理数据作为查询SQL的条件，得到查询结果；
Z04：生成目标路径信息，根据优先级调整数据库中卫星数据信息的存储位置。
进一步的，在步骤Z02中，所述页面数据包括当前地图页面的缩放层级、视图顶点坐标值和目标范围A；
其中设置的视图顶点坐标是指二维坐标；进而根据二维坐标构建封闭多边形；其中封闭多边形用于判断和卫星遥感影像之间的空间关系，以此来获取符合该空间条件的数据，其中当影像范围和目标范围在空间上有重叠时，则该卫星影像是符合当前空间条件的数据：具体情况如图2所示；
其中，本发明涉及到了42个地图的缩放层级，本发明在OpenLayers中实现地图数据访问，可以在浏览器中帮助开发者实现地图浏览的基本效果，里面涉及到了放大、缩小、平移等常用操作；
进一步的，所述卫星影像覆盖面积
Figure BDA0003442821340000041
其中：S是指视图范围面积；4n是指影像分布数量，其中n＝0,1,2,3,4…；L是指有效目标面积占整体面积的项数；
在上述工作过程中，其中L为有效目标面积，根据用户的操作行为习惯和地图底图的布局方式，所确定的有效目标面积处于地图底图正中间的概率高达90％～95％以上，且有效目标面积会占整个地图底图面积的
Figure BDA0003442821340000042
其中L可代指3、4等等数值；其中4n是指影像分布数量，由于卫星影像的特性多为正四边形，因此，在此设置的为4n，影像成像效果它会有小角度的倾斜，但是在实际计算区域分布影像数量时，通常以0角度偏差进行计算；其中：Rs为遥感影像的覆盖面积，单位为平方千米，S的单位为平方千米。
进一步的，所述有效目标面积是指4n张卫星影像叠加形成的面积。
进一步的，所述第一待处理数据包括卫星影像覆盖面积Rs、视图范围面积S和检索时间T。
进一步的，在得到所述检索时间T时，还执行如下步骤：
Z031：获取卫星影像覆盖面积的数据，并形成第一数据集合Rs；在设定范围的第一数据集合中取整数得到第二数据集合Rs’＝{rs'1,rs'2,rs'3…rs'm},m是指数据项；
Z032：建立临界范围并遍历临界范围对应的数据库表，得到传感器信息和卫星信息；
其中建立临界范围是为了能够有效获取近似值，从而能够准确的获得传感器信息；
根据步骤Z032信息，能够从映射表中得到卫星的重访周期C，则检索时间T＝10*C；
如表1：
Figure BDA0003442821340000051
表1为检索卫星数据的必要条件；
在得到卫星、传感器信息和覆盖面积后，能够在映射表中得到重访周期C，使用该公式T＝10*C，从而能精确得到卫星数据，其中：T的单位为天，若小于1小时则按照1进行计算。
根据第一待处理数据、生成的查询结果存储在目标存储区中，并生成目标路径信息，建立目标路径集合；
本发明的快速查询需要满足三个条件，通过遥感卫星影像覆盖面积、视图的范围面积、检索时间能够精确的获取卫星数据，本发明简化了获取以上三个因素的过程，不需要用户依次手动的选择或者输入；但是只使用两个条件，所得到的数据准确性会大大降低。
进一步的，获取目标路径集合中所对应的卫星数据信息集合，得到所述信息集合中的点击频率集合；若核实到指定时间段所述目标路径集合中所对应第一卫星数据信息的权重值大于第二卫星数据信息的权重值；则第一卫星数据信息的优先级大于第二卫星数据信息的优先级，将第一卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；否则，将第二卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；
所述权重值的计算方式如下：H＝β*c；
其中：β是指权重系数，c是指点击频率，H是指权重值；
由于不同ip地址多次点击数据库内的信息，则表示获取卫星数据信息内容的较多，因此，将点击频率作为权重值的主要影响因素。
获取历史时间段指定目标路径所对应卫星数据的历史点击频率为Y’＝{y'1,y'2,y'3…y'x}，预测未来时间段指定目标路径的点击频率,并以此建立直线函数，所述直线函数为Y＝fx+b；其中f、b是指直线函数的系数，x是指时间点，Y是指当前点击频率；若核实到在目标存储区中，指定目标路径所对应卫星数据的点击频率大于预设频率时，则分析H1-H2的差值；若H1-H2>0时，所述指定目标路径所对应卫星数据会替换临时数据库中的卫星数据；否则无法替换；其中H1是指存储在临时数据库中卫星数据信息的权重值，H2是指目标存储区中指定目标路径所对应卫星数据的权重值；
由于查询次数与时间是呈线性关系的，因此使用直线函数能够精确得到预测频率值，第一：查询次数会随着时间的增长而增大，第二：查询次数会随着时间的增长而减小；在遇到上述两种情况时可以分开判断并预测，进而得到预测效果。
实施例1：获取时间段，其中时间段为：一个半小时＝3个30分钟，在时间段内指定目标路径所对应卫星数据被查询的次数J＝{35,60,85}；设定Y＝fx+b；代入上式值，得到Y＝50x+10,进而能够预测得到在第二个小时，卫星数据被查询的次数Y＝110，则核实H2＝β*c＝110*0.72＝79.2；若核实到H1＝95>H2时，则根据权重值的比较，临时数据库内的卫星数据还不能被替换。
实施例2：获取时间段，其中时间段为：一个半小时＝3个30分钟，在时间段内指定目标路径所对应卫星数据被查询的次数J＝{35,60,85}；设定Y＝fx+b；代入上式值，得到Y＝50x+10,进而能够预测得到在第二个小时，卫星数据被查询的次数Y＝110，则核实H2＝β*c＝110*0.72＝79.2；若核实到H1＝60<H2时，则根据权重值的比较，临时数据库内的卫星数据会被替换。
本发明的工作原理：本发明通过获取当前地图底图的坐标值，根据坐标值计算得到视图范围面积，进而得到目标区域的遥感卫星影像覆盖面积；通过已建立的数据库进行映射，进而得到目标数据的卫星和传感器编号，匹配数据的重访周期，根据重访周期确定检索时间，最后将因素遥感影像覆盖面积、视图范围面积和检索时间作为此次查询的具体条件；在用户检索之后，根据第一待处理数据、生成的查询结果存储在目标存储区中，并生成目标路径信息；建立临时数据库，根据目标存储区中卫星数据信息的优先级大小确定卫星数据信息在临时数据库中的位置，进而有效调整临时数据库中的内容，从而能够减轻主数据库的负担，加快卫星数据从数据库中调取的速度；根据历史时间段卫星数据被查询的次数，建立直线函数模型，预测未来时间段卫星数据被查询的次数，根据所预测的频率次数进而能够将目标存储区内的数据信息调整至临时数据库中，保证数据能够快速提取。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种卫星遥感数据的智能检索方法，其特征在于：所述智能检索方法包括如下步骤：
Z01：获取地图底图页面数据；
Z02：根据所述页面数据得到卫星影像覆盖面积，得到卫星的第一待处理数据；
Z03：将所述第一待处理数据作为查询SQL的条件，得到查询结果；
Z04：生成目标路径信息，根据优先级调整数据库中卫星数据信息的存储位置；
所述卫星影像覆盖面积
Figure FDA0003880594570000011
其中：S是指视图范围面积；4n是指影像分布数量，其中n＝0,1,2,3,4…；L是指有效目标面积占视图范围面积的项数；
所述有效目标面积是指4n张卫星影像叠加形成的面积；
所述第一待处理数据包括卫星影像覆盖面积Rs、视图范围面积S和检索时间T；
在得到所述检索时间T时，还执行如下步骤：
Z031：获取卫星影像覆盖面积的数据，并形成第一数据集合Rs；在设定范围的第一数据集合中取整数得到第二数据集合Rs’＝{rs'1,rs'2,rs'3…rs'm},m是指数据项；
Z032：建立临界范围并遍历临界范围对应的数据库表，得到传感器信息和卫星信息；
根据步骤Z032信息，从映射表中得到卫星的重访周期C，则检索时间T＝10*C；
根据第一待处理数据、生成的查询结果存储在目标存储区中，并生成目标路径信息，建立目标路径集合；
获取目标路径集合中所对应的卫星数据信息集合，得到所述信息集合中的点击频率集合；若核实到指定时间段所述目标路径集合中所对应第一卫星数据信息的权重值大于第二卫星数据信息的权重值；则第一卫星数据信息的优先级大于第二卫星数据信息的优先级，将第一卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；否则，将第二卫星数据信息所对应的目标路径放置在临时数据库中的第一位置；
所述权重值的计算方式如下：H＝β*c；
其中：β是指权重系数，c是指点击频率，H是指权重值。
2.根据权利要求1所述的一种卫星遥感数据的智能检索方法，其特征在于：在步骤Z02中，所述页面数据包括当前地图页面的缩放层级、视图顶点坐标值和目标范围A。
3.根据权利要求1所述的一种卫星遥感数据的智能检索方法，其特征在于：获取历史时间段指定目标路径所对应卫星数据的历史点击频率为Y’＝{y'1,y'2,y'3…y'x}，预测未来时间段指定目标路径的点击频率,并以此建立直线函数，所述直线函数为Y＝fx+b；其中f、b是指直线函数的系数，x是指时间点，Y是指当前点击频率；若核实到在目标存储区中，指定目标路径所对应卫星数据的点击频率大于预设频率时，则分析H1-H2的差值；若H1-H2>0时，所述指定目标路径所对应卫星数据会替换临时数据库中的卫星数据；否则无法替换；其中H1是指存储在临时数据库中卫星数据信息的权重值，H2是指目标存储区中指定目标路径所对应卫星数据的权重值。
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