專利名稱：多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙感數(shù)據(jù)快速遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著空間技術(shù)的發(fā)展，遙感衛(wèi)星影像的空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率大大提高，獲取的遙感數(shù)據(jù)越來越多。這些遙感數(shù)據(jù)在農(nóng)、林、水利、資源、城市管理、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)等方面發(fā)揮著重要作用。這些應(yīng)用部門也對(duì)遙感數(shù)據(jù)服務(wù)提出了更高要求，需要遙感數(shù)據(jù)及時(shí)按需的提供。目前的情況是遙感數(shù)據(jù)的接收與處理速度較快，而數(shù)據(jù)分發(fā)卻相對(duì)成為了瓶頸。也就是數(shù)據(jù)從接收到交付用戶的長(zhǎng)鏈條中最后一公里成為瓶頸。數(shù)據(jù)接收處理后在到達(dá)用戶前需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編目上網(wǎng)工作，用戶在網(wǎng)絡(luò)上查詢到需要數(shù)據(jù)后再進(jìn)行訂購(gòu)與下載，這一過程是一個(gè)比較復(fù)雜與耗時(shí)的過程。這對(duì)遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用在應(yīng)急減災(zāi)等需要快速反應(yīng)的領(lǐng)域造成制約。如何快速將遙感影像呈現(xiàn)給用戶，使用戶盡快了解目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)情況是一個(gè)迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)及方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊和播報(bào)顯示層模塊；所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊和所述播報(bào)顯示層模塊順序連接。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊包括:數(shù)據(jù)獲取模塊、空間定位模塊和播報(bào)格式輸出模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊包括:打包模塊、解包模塊和通訊模塊；所述播報(bào)顯示層模塊包括:數(shù)據(jù)接入模塊和顯示模塊。一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)方法，包括以下步驟:SI，所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊，根據(jù)衛(wèi)星成像物理模型對(duì)下行數(shù)據(jù)空間定位，實(shí)時(shí)計(jì)算并生成衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系，將地理參考坐標(biāo)逆投影到原始下行遙感影像中，生成播報(bào)數(shù)據(jù)；S2，所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊，對(duì)所述播報(bào)數(shù)據(jù)壓縮打包與傳輸，傳輸給所述播報(bào)顯示層模塊；數(shù)據(jù)傳輸層模塊與數(shù)據(jù)綜合處理層模塊同步運(yùn)行，根據(jù)所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊的數(shù)據(jù)處理速度同步數(shù)據(jù)傳輸速度；S3,所述播報(bào)顯示層模塊，根據(jù)播報(bào)終端的分辨率自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示圖像的分辨率并將所述播報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為圖像顯示出來，當(dāng)顯示的圖像滾動(dòng)時(shí)，使用濾波技術(shù)調(diào)節(jié)滾動(dòng)速度，減少滾動(dòng)中的圖像抖動(dòng)現(xiàn)象。
優(yōu)選的，SI具體包括以下步驟:S11，所述數(shù)據(jù)獲取模塊，從衛(wèi)星天線接收系統(tǒng)獲取衛(wèi)星下行遙感數(shù)據(jù)，將衛(wèi)星下行遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并格式規(guī)整，并從所述遙感數(shù)據(jù)中提取衛(wèi)星參數(shù)信息；S12，所述空間定位模塊通過光線跟蹤方法，將傳感器坐標(biāo)系平面上的位置映射到地球表面經(jīng)緯度橢球面，形成一個(gè)映射網(wǎng)格文件；所述網(wǎng)格文件中記錄了所述遙感數(shù)據(jù)中的原始遙感影像上的坐標(biāo)與地球表面經(jīng)緯度之間的映射關(guān)系；根據(jù)所述映射關(guān)系將矢量地圖數(shù)據(jù)變形后和所述遙感影像疊合；S13，所述播報(bào)格式輸出模塊，基于矢量地圖數(shù)據(jù)和所述遙感影像疊合后的數(shù)據(jù)按照播報(bào)數(shù)據(jù)模型生成輸出播報(bào)數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含播報(bào)數(shù)據(jù)的圖像屬性描述信息、衛(wèi)星參數(shù)信息、網(wǎng)格文件數(shù)據(jù)以及矢量地圖數(shù)據(jù)，其中矢量地圖數(shù)據(jù)已經(jīng)投影到衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)坐標(biāo)系中；所述圖像屬性描述信息包括圖像的尺寸、深度和金字塔分塊方式，所述衛(wèi)星參數(shù)信息包括衛(wèi)星名稱和傳感器。優(yōu)選的，S12具體為:把矢量地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載到內(nèi)存中，為矢量地圖數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都建立一個(gè)經(jīng)緯度到衛(wèi)星遙感影像圖坐標(biāo)的映射點(diǎn)對(duì)，并記錄這個(gè)點(diǎn)對(duì)是否已經(jīng)有效的標(biāo)志；然后在網(wǎng)格文件中搜索所包含的矢量點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行投影處理，逐步建立網(wǎng)絡(luò)文件，在網(wǎng)格文件逐步建立的過程中不斷對(duì)矢量地圖數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描，如果落在新推進(jìn)的衛(wèi)星影像區(qū)域中就對(duì)其進(jìn)行投影處理，并且設(shè)置標(biāo)志，下次再掃描的時(shí)候直接跳過已經(jīng)設(shè)置標(biāo)志的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以提高效率。優(yōu)選的，S2具體為:數(shù)據(jù)傳輸層模塊對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包操作，將打包后的數(shù)據(jù)傳送給播報(bào)顯示層模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊以C/S方式工作，在服務(wù)端對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)打包，按照播報(bào)數(shù)據(jù)生成的速度將播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含的多個(gè)小文件打包到數(shù)據(jù)流中；通訊模塊按照傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲?bào)顯不層模塊；數(shù)據(jù)傳輸層模塊相對(duì)于對(duì)數(shù)據(jù)綜合處理層模塊生成的播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次轉(zhuǎn)發(fā)，在客戶端與服務(wù)端實(shí)現(xiàn)播報(bào)數(shù)據(jù)的同步。優(yōu)選的，S3具體為:所述播報(bào)顯示層模塊的數(shù)據(jù)接入模塊建立一個(gè)三層緩存結(jié)構(gòu)，該三層緩存結(jié)構(gòu)包括離線層、近線層和在線層；離線層通過數(shù)據(jù)傳輸層模塊的接口訪問網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)緩存在客戶端的硬盤上，作為三層緩存結(jié)構(gòu)中所述近線層的數(shù)據(jù)源；所述近線層從本地磁盤讀取所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)，并檢查所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的完備性；在線層通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的DirectX接口直接訪問顯卡的內(nèi)存，將所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DirectX界面中的紋理、頂點(diǎn)對(duì)象；所述三層緩存結(jié)構(gòu)根據(jù)顯示狀態(tài)做動(dòng)態(tài)調(diào)整，控制數(shù)據(jù)在各層中的載入與清理；播報(bào)顯示層模塊的顯示模塊調(diào)用DirectX接口實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)中的遙感影像數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示；所述顯示模塊在DirectX界面中建立影像層與矢量信息層，分別在這兩個(gè)層中載入繪制對(duì)象，進(jìn)行繪制操作；所述顯示模塊根據(jù)衛(wèi)星飛行的軌道參數(shù)計(jì)算圖像的滾動(dòng)速度，每一幀圖像的位移量與該幀到上一幀的間隔時(shí)間相關(guān)，計(jì)算每一幀圖像的移動(dòng)距離時(shí)使用了濾波方法；所述濾波方法具體是記錄若干幀圖像位移量，取該若干幀圖像位移的中位數(shù)作為下一幀圖像的位移量。優(yōu)選的，在所述播報(bào)顯示層模塊中的顯示模塊包括DirectX和/或SlimDX，解析所述衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)時(shí)使用了 GDAL ；在遙感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)播報(bào)的過程中，數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊和播報(bào)顯示層模塊同步運(yùn)行，在數(shù)據(jù)綜合處理層模塊沒有結(jié)束處理前，將已經(jīng)處理好的播報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)讲?bào)顯示層模塊進(jìn)行顯示。優(yōu)選的，所述遙感影像與所述矢量地圖數(shù)據(jù)疊合時(shí)，所述遙感影像不進(jìn)行重采樣操作；所述播報(bào)數(shù)據(jù)生成的速度高于衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)的接收速度。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊、播報(bào)顯示層模塊這種三層結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)疊加并將全分辨率的快視數(shù)據(jù)推送給用戶，提供用戶觀看快視數(shù)據(jù)的顯示界面。在性能方面，通過數(shù)據(jù)處理層對(duì)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)疊加的逆投影方法，高速將矢量數(shù)據(jù)疊加到遙感影像上，處理速度滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)播報(bào)的要求；數(shù)據(jù)播報(bào)顯示使用多重緩沖以及圖像移動(dòng)速度濾波方法，滿足海量遙感影像的平滑播放；定義播報(bào)數(shù)據(jù)格式，當(dāng)有新衛(wèi)星加入系統(tǒng)時(shí)，不需要修改系統(tǒng)，通過參數(shù)模板配置即可完成功能的擴(kuò)展。


圖1是本發(fā)明的多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)方法的步驟流程示意圖；圖2是本發(fā)明的多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1-2所示，本發(fā)明公開了一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)及方法，本發(fā)明所述的多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)綜合處理層，數(shù)據(jù)傳輸層，播報(bào)顯示層；其中數(shù)據(jù)綜合處理層將多種衛(wèi)星數(shù)據(jù)源解析、空間定位并生成播報(bào)格式數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)綜合處理層具有多種衛(wèi)星多種傳感器的抽象數(shù)據(jù)接入接口，各類衛(wèi)星和傳感器數(shù)據(jù)接入與處理通過繼承的手段實(shí)現(xiàn)和添加，確保了處理功能的按需擴(kuò)展。數(shù)據(jù)綜合處理層根據(jù)衛(wèi)星成像物理模型對(duì)下行數(shù)據(jù)空間定位，計(jì)算衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。生成坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，將地理參考坐標(biāo)逆投影到原始下行遙感影像中。數(shù)據(jù)綜合處理層生成標(biāo)準(zhǔn)播報(bào)數(shù)據(jù)格式，播報(bào)數(shù)據(jù)包括影像數(shù)據(jù)，矢量數(shù)據(jù)，矢量與影像映射關(guān)系數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸層位于數(shù)據(jù)綜合處理層與播報(bào)顯示層的中間，負(fù)責(zé)兩個(gè)層之間的數(shù)據(jù)通訊。它包含數(shù)據(jù)打包模塊、數(shù)據(jù)解包模塊與數(shù)據(jù)通訊模塊。數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)綜合處理同步運(yùn)行，根據(jù)數(shù)據(jù)處理的速度同步數(shù)據(jù)傳輸速度；數(shù)據(jù)顯示層包含數(shù)據(jù)接入模塊與數(shù)據(jù)顯示模塊。數(shù)據(jù)接入模塊從數(shù)據(jù)傳輸層接收播報(bào)格式數(shù)據(jù)，形成三層緩沖結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示層調(diào)用DireCtX、SlimDX等圖像顯示庫(kù)疊加衛(wèi)星原始影像數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)，按照衛(wèi)星飛行速度滾動(dòng)疊加后的圖像。播報(bào)顯示層根據(jù)播報(bào)終端的分辨率自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示圖像的分辨率。圖像滾動(dòng)時(shí)，使用濾波技術(shù)調(diào)節(jié)滾動(dòng)速度，減少滾動(dòng)中的圖像抖動(dòng)現(xiàn)象。數(shù)據(jù)綜合處理的數(shù)據(jù)接入模塊主要功能是從衛(wèi)星天線接收系統(tǒng)獲取衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)，將衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)進(jìn)行格式規(guī)整，從數(shù)據(jù)中提取衛(wèi)星軌道與姿態(tài)等輔助參數(shù)，最終將下行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的系統(tǒng)內(nèi)部格式。接入的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，目前可以接入的衛(wèi)星數(shù)據(jù)包括HJ-1A、HJ1B、CBERS, SP0T24、Landsat5等衛(wèi)星。添加新的衛(wèi)星時(shí)，通過配置衛(wèi)星成像參數(shù)文件增加系統(tǒng)處理新衛(wèi)星的能力。數(shù)據(jù)綜合處理層的空間定位模塊通過光線跟蹤方法，將傳感器坐標(biāo)系平面上的位置映射到地球表面經(jīng)緯度橢球面，形成一個(gè)映射網(wǎng)格文件。網(wǎng)格文件中記錄了衛(wèi)星原始影像上的坐標(biāo)與地球表面經(jīng)緯度之間的映射關(guān)系。網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成后，矢量地圖數(shù)據(jù)通過變形和衛(wèi)星影像疊合。首先把GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載到內(nèi)存中，每一個(gè)點(diǎn)都建立一個(gè)經(jīng)緯度到影像圖坐標(biāo)的映射點(diǎn)對(duì)，還有記錄這個(gè)點(diǎn)對(duì)是否已經(jīng)有效的標(biāo)志。然后網(wǎng)格文件中搜索所包含的矢量點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行投影處理。由于衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)是逐行接收的，網(wǎng)格文件也是逐步建立的。在網(wǎng)格文件逐步建立的過程中不斷對(duì)GIS數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描，如果落在新推進(jìn)的衛(wèi)星影像區(qū)域中就對(duì)其進(jìn)行投影處理，并且設(shè)置標(biāo)志，下次再掃描的時(shí)候就直接跳過提高效率。數(shù)據(jù)綜合處理層的播報(bào)格式輸出模塊按照統(tǒng)一的播報(bào)數(shù)據(jù)模型生成輸出數(shù)據(jù)格式。播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含播報(bào)數(shù)據(jù)的圖像屬性描述信息，包括圖像的尺寸、深度、金字塔分塊方式等；播報(bào)數(shù)據(jù)模型包含衛(wèi)星參數(shù)信息，如衛(wèi)星名稱、傳感器等；播報(bào)數(shù)據(jù)模型包括網(wǎng)格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)，其中矢量數(shù)據(jù)已經(jīng)投影到衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)坐標(biāo)系中。數(shù)據(jù)傳輸層對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包操作，將打包后的數(shù)據(jù)傳送給播報(bào)顯示層，在播報(bào)顯示層進(jìn)行解包。數(shù)據(jù)傳輸層以C/S方式工作。在服務(wù)端對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)打包，按照播報(bào)數(shù)據(jù)生成的速度將播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含的多個(gè)小文件打包的數(shù)據(jù)流中；通訊模塊按照傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲?bào)顯示層；播報(bào)顯示層的解包模塊對(duì)數(shù)據(jù)解包。數(shù)據(jù)傳輸層相對(duì)于對(duì)數(shù)據(jù)綜合處理層生成的播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次轉(zhuǎn)發(fā)，在客戶端與服務(wù)端實(shí)現(xiàn)了播報(bào)數(shù)據(jù)的同步。播報(bào)顯示層對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，它包含數(shù)據(jù)接入模塊與顯示模塊。為了將播報(bào)數(shù)據(jù)讀取到系統(tǒng)的顯存中，播報(bào)顯示層的數(shù)據(jù)接入模塊建立了一個(gè)三層緩存結(jié)構(gòu)。該三層緩存結(jié)構(gòu)包括離線層、近線層與在線層。離線層負(fù)責(zé)讀取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，它通過數(shù)據(jù)傳輸層的接口訪問網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)端的數(shù)據(jù)。獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)緩存在客戶端的硬盤上，作為三層緩存結(jié)構(gòu)中近線層的數(shù)據(jù)源；近線層從本地磁盤讀取播報(bào)格式數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)檢查進(jìn)線數(shù)據(jù)的完備性；在線層通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的DirectX接口直接訪問顯卡的內(nèi)存，將播報(bào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DirectX界面中的紋理、頂點(diǎn)等對(duì)象；三層結(jié)構(gòu)根據(jù)顯示狀態(tài)做動(dòng)態(tài)調(diào)整，控制數(shù)據(jù)在各層中的載入與清理。播報(bào)顯示層的顯示模塊調(diào)用DirectX接口實(shí)現(xiàn)遙感影像數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示。顯示模塊建立在DirectX界面中建立影像層與矢量信息層，分別在這兩個(gè)層中載入繪制對(duì)象，進(jìn)行繪制操作。由于矢量數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)已經(jīng)統(tǒng)一到同一個(gè)坐標(biāo)體系下，數(shù)據(jù)繪制時(shí)，只根據(jù)需要繪制圖像的位置載入相應(yīng)數(shù)據(jù)操作。播報(bào)顯示層顯示模塊根據(jù)衛(wèi)星飛行的軌道參數(shù)計(jì)算圖像的滾動(dòng)速度。每一幀圖像的位移量與該幀到上一幀的間隔時(shí)間相關(guān)，由于顯示時(shí)系統(tǒng)還要進(jìn)行其他操作，每一幀的運(yùn)行時(shí)間會(huì)有差別。為了使全分辨率遙感影像的滾動(dòng)平滑均勻，計(jì)算每一幀圖像的移動(dòng)距離時(shí)使用了濾波技術(shù)。具體實(shí)現(xiàn)方法是記錄若干幀圖像位移量，取這若干幀圖像位移的中位數(shù)作為下一幀圖像的位移量。這相當(dāng)于做低通濾波，有效地去除了圖像滾動(dòng)中的抖動(dòng)現(xiàn)象。
通過采用本發(fā)明公開的上述技術(shù)方案，得到了如下有益的效果:本發(fā)明的實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)傳輸層、播報(bào)顯示層這種三層結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)疊加并將全分辨率的快視數(shù)據(jù)推送給用戶，提供用戶觀看快視數(shù)據(jù)的顯示界面。在性能方面，通過數(shù)據(jù)處理層對(duì)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)疊加的逆投影方法，高速將矢量數(shù)據(jù)疊加到遙感影像上，處理速度滿足衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)播報(bào)的要求；數(shù)據(jù)播報(bào)顯示使用多重緩沖以及圖像移動(dòng)速度濾波方法，滿足海量遙感影像的平滑播放；定義播報(bào)數(shù)據(jù)格式，當(dāng)有新衛(wèi)星加入系統(tǒng)時(shí)，不需要修改系統(tǒng)，通過參數(shù)模板配置即可完成功能的擴(kuò)展。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)，其特征在于，包括:數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊和播報(bào)顯示層模塊；所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊和所述播報(bào)顯示層模塊順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊包括:數(shù)據(jù)獲取模塊、空間定位模塊和播報(bào)格式輸出模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊包括:打包模塊、解包模塊和通訊模塊；所述播報(bào)顯示層模塊包括:數(shù)據(jù)接入模塊和顯示模塊。
3.一種應(yīng)用權(quán)利要求1或2任一所述的實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，包括以下步驟: Si，所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊，根據(jù)衛(wèi)星成像物理模型對(duì)下行數(shù)據(jù)空間定位，實(shí)時(shí)計(jì)算并生成衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)與地理坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系，將地理參考坐標(biāo)逆投影到原始下行遙感影像中，生成播報(bào)數(shù)據(jù)； S2，所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊，對(duì)所述播報(bào)數(shù)據(jù)壓縮打包與傳輸，傳輸給所述播報(bào)顯示層模塊；數(shù)據(jù)傳輸層模塊與數(shù)據(jù)綜合處理層模塊同步運(yùn)行，根據(jù)所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊的數(shù)據(jù)處理速度同步數(shù)據(jù)傳輸速度； S3，所述播報(bào)顯示層模塊，根據(jù)播報(bào)終端的分辨率自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示圖像的分辨率并將所述播報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為圖像顯示出來，當(dāng)顯示的圖像滾動(dòng)時(shí)，使用濾波技術(shù)調(diào)節(jié)滾動(dòng)速度，減少滾動(dòng)中的圖像抖動(dòng)現(xiàn)象。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，SI具體包括以下步驟: S11，所述數(shù)據(jù)獲取模塊，從衛(wèi)星天線接收系統(tǒng)獲取衛(wèi)星下行遙感數(shù)據(jù)，將衛(wèi)星下行遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并格式規(guī)整，并從所述遙感數(shù)據(jù)中提取衛(wèi)星參數(shù)信息； S12，所述空間定位模塊通過光線跟蹤方法，將傳感器坐標(biāo)系平面上的位置映射到地球表面經(jīng)緯度橢球面，形成一個(gè)映射網(wǎng)格文件；所述網(wǎng)格文件中記錄了所述遙感數(shù)據(jù)中的原始遙感影像上的坐標(biāo)與地球表面經(jīng)緯度之間的映射關(guān)系；根據(jù)所述映射關(guān)系將矢量地圖數(shù)據(jù)變形后和所述遙感影像疊合； S13，所述播報(bào)格式輸出模塊，基于矢量地圖數(shù)據(jù)和所述遙感影像疊合后的數(shù)據(jù)按照播報(bào)數(shù)據(jù)模型生成輸出播報(bào)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，所述播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含播報(bào)數(shù)據(jù)的圖像屬性描述信息、衛(wèi)星參數(shù)信息、網(wǎng)格文件數(shù)據(jù)以及矢量地圖數(shù)據(jù)，其中矢量地圖數(shù)據(jù)已經(jīng)投影到衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)坐標(biāo)系中；所述圖像屬性描述信息包括圖像的尺寸、深度和金字塔分塊方式，所述衛(wèi)星參數(shù)信息包括衛(wèi)星名稱和傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，S12具體為:把矢量地圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)載到內(nèi)存中，為矢量地圖數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都建立一個(gè)經(jīng)緯度到衛(wèi)星遙感影像圖坐標(biāo)的映射點(diǎn)對(duì)，并記錄這個(gè)點(diǎn)對(duì)是否已經(jīng)有效的標(biāo)志；然后在網(wǎng)格文件中搜索所包含的矢量點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行投影處理，逐步建立網(wǎng)絡(luò)文件，在網(wǎng)格文件逐步建立的過程中不斷對(duì)矢量地圖數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描，如果落在新推進(jìn)的衛(wèi)星影像區(qū)域中就對(duì)其進(jìn)行投影處理，并且設(shè)置標(biāo)志，下次再掃描的時(shí)候直接跳過已經(jīng)設(shè)置標(biāo)志的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以提高效率。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，S2具體為:數(shù)據(jù)傳輸層模塊對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包操作，將打包后的數(shù)據(jù)傳送給播報(bào)顯示層模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊以C/S方式工作，在服務(wù)端對(duì)播報(bào)數(shù)據(jù)打包，按照播報(bào)數(shù)據(jù)生成的速度將播報(bào)數(shù)據(jù)模型中包含的多個(gè)小文件打包到數(shù)據(jù)流中；通訊模塊按照傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲?bào)顯示層模塊；數(shù)據(jù)傳輸層模塊相對(duì)于對(duì)數(shù)據(jù)綜合處理層模塊生成的播報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次轉(zhuǎn)發(fā)，在客戶端與服務(wù)端實(shí)現(xiàn)播報(bào)數(shù)據(jù)的同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，S3具體為:所述播報(bào)顯示層模塊的數(shù)據(jù)接入模塊建立一個(gè)三層緩存結(jié)構(gòu)，該三層緩存結(jié)構(gòu)包括離線層、近線層和在線層；離線層通過數(shù)據(jù)傳輸層模塊的接口訪問網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)緩存在客戶端的硬盤上，作為三層緩存結(jié)構(gòu)中所述近線層的數(shù)據(jù)源；所述近線層從本地磁盤讀取所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)，并檢查所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的完備性；在線層通過調(diào)用操作系統(tǒng)提供的DirectX接口直接訪問顯卡的內(nèi)存，將所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DirectX界面中的紋理、頂點(diǎn)對(duì)象；所述三層緩存結(jié)構(gòu)根據(jù)顯示狀態(tài)做動(dòng)態(tài)調(diào)整，控制數(shù)據(jù)在各層中的載入與清理； 播報(bào)顯示層模塊的顯示模塊調(diào)用DirectX接口實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)中的遙感影像數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示；所述顯示模塊在DirectX界面中建立影像層與矢量信息層，分別在這兩個(gè)層中載入繪制對(duì)象，進(jìn)行繪制操作； 所述顯示模塊根據(jù)衛(wèi)星飛行的軌道參數(shù)計(jì)算圖像的滾動(dòng)速度，每一幀圖像的位移量與該幀到上一幀的間隔時(shí)間相關(guān)，計(jì)算每一幀圖像的移動(dòng)距離時(shí)使用了濾波方法；所述濾波方法具體是記錄若干幀圖像位移量，取該若干幀圖像位移的中位數(shù)作為下一幀圖像的位移量。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，在所述播報(bào)顯示層模塊中的顯示模塊包括DirectX和/或SlimDX，解析所述衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)時(shí)使用了 GDAL ； 在遙感數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)播報(bào)的過程中，數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊和播報(bào)顯示層模塊同步運(yùn)行，在數(shù)據(jù)綜合處理層模塊沒有結(jié)束處理前，將已經(jīng)處理好的播報(bào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)讲?bào)顯示層模塊進(jìn)行 顯示。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)時(shí)播報(bào)的方法，其特征在于，所述遙感影像與所述矢量地圖數(shù)據(jù)疊合時(shí)，所述遙感影像不進(jìn)行重采樣操作；所述播報(bào)數(shù)據(jù)生成的速度高于衛(wèi)星下行數(shù)據(jù)的接收速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)播報(bào)系統(tǒng)及方法，包括數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊和播報(bào)顯示層模塊；所述數(shù)據(jù)綜合處理層模塊、所述數(shù)據(jù)傳輸層模塊和所述播報(bào)顯示層模塊順序連接。通過數(shù)據(jù)處理層模塊、數(shù)據(jù)傳輸層模塊、播報(bào)顯示層模塊這種三層結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)疊加并將全分辨率的快視數(shù)據(jù)推送給用戶，提供用戶觀看快視數(shù)據(jù)的顯示界面。
文檔編號(hào)H04N21/236GK103096129SQ201310037228
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者劉建波, 楊進(jìn), 陳甫, 梁龍彬, 李信鵬, 劉士彬, 張靜, 戴芹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心