专利名称：一种基于经纬网格的数据分级组织方法
技术领域：
本发明涉及遥感成像领域，尤指一种基于经纬网格的数据分级组织方法。
背景技术：
目前发射的传感器采集的图像都是以像素为单位，每个像素存储了地面的辐射信息，并没有存储像素对应的地物的几何信息。为了计算像素的几何信息，需要构建成像方程，如航空遥感拍摄图片对应的共线方程。航天遥感的几何计算方法更加复杂，需要事先获得卫星的光学参数以及卫星运行时的轨道参数，比如广泛使用的MODIS卫星、环境卫星、航空遥感数据。以MODIS数据为例，MODIS是E0S-AM1系列卫星的主要探测仪器，也是EOS Terra 平台上唯一进行直接广播的对地观测仪器。为了方便数据的处理和发布，MODIS传感器特别设计了 M0D03文件来存储每个像素对应的经纬度信息，并且与M0D02文件中的像素一一对应。但直接使用MODIS数据的缺点在于，每景图像覆盖的区域较大，而且覆盖的区域并不规则。如果想针对某个具体地理区域的数据进行处理，常常需要将一整幅图像全部加载。将图像数据映射到三维球体上时，原始的MODIS数据存储方式的缺点更加明显。缺点一在于直接将整幅MODIS图像贴到三维球体上面的数据量较大，不利于进行分级显示，也不利于进行远程传输。缺点二在于整幅图像映射到球体上时，一般仅使用图像的四个角点作为基准点，因此图像的变形较大。为了解决上述的三维球体显示问题，目前流行的处理方式(如Worldwind， GoogleEarth)是将地球表面分割为若干块，对每个块建立金字塔影像，在显示时根据视点的高度来显示不同分辨率的图像块。以NASA的World Wind为例，World Wind首先利用 Plate Carree投影将球面展开为平面地图，如

图1所示，然后在平面地图上对全球进行切块。切块的思想是分成若干级来均分平面地图，第一级以36度为间隔，第二级间隔为第一级的一半，即18度，后续的级别依次减半。球体投影到平面上后，经度作横坐标，其范围从-180度到+180度，纬度作为纵坐标，从南极-90度到北极+90度。如果以地图的左下角作为坐标原点，那么横坐标的范围为W，360]，纵坐标的范围为W，180]。第一级分块以36度为间隔，在横向可以分为10 ±夬，纵向可以分为5 ±夬，因此全球地图可以分为50个小块。第二级分块以18度为间隔，全球可以分为200个小块。实际存储时，每个小块对应了一幅512X512大小的图像。每个小块可以用其在纵横的坐标系上的块号来标识，并和经纬度联系起来。如图2所示。World Wind分级进行切分的方式可以解决不同分辨率图像的在三维球体上的显示问题，由于每个级别的图像块可以根据其分块号与经纬度联系起来，因此可以根据地理位置来快速加载不同分辨率的图像块。但是World Wind组织数据的方式比较简单，第一级中的每块的大小为36° X36°，第二级为18° X18°，依次类推，第η级中每块大小为
权利要求
1.一种基于经纬网格的数据分级组织方法，具体为1)将地球表面按经纬度进行5层 15级分块，每块对应一幅1000象元X 1000象元的图像，其中每层有三个级别，层内的级别按照5 2.5 1的大小比例依次排列，层与相邻层之间相差10倍，第一层分块大小依次为 50° X50°，25° X25°，10° X10°，第二层 5° X5°，2.5° X 2. 5°，1° Xl0，其他层以此类推。2)根据源图像的分辨率和步骤1)中分辨率与分块大小的对应关系，得到源图像的分块大小和个数，再根据经纬度信息将卫星传感器数据映射到图像相应块上，生成经纬网格图像。
2.如权利要求1所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，所述卫星传感器数据包括MODIS数据、环境星数据、中巴资源卫星2B数据和SP0T5数据。
3.如权利要求1所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，源图像为卫星传感器得到的图像数据。
4.如权利要求1所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于卫星传感器数据映射到图像块上能够采用直接法或逆向法。
5.如权利要求4所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，所述直接法是直接将源图像像素拷贝到图像相应块上，将源图像映射到图像相应块上。
6.如权利要求4所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，所述逆向法是建立经纬网格图像和源图像之间的函数关系，将经纬网格图像中的每个点映射到源图像 >中，然后利用插值的方法计算目标图像每个点的值。
7.如权利要求5所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，所述直接法具体为1)根据源图像的经纬度信息将图像中的所有像素投影到经纬网格坐标系下；2)沿投影后图像中出现的空隙点的纵向和横向来搜索直接映射后的点，然后根据搜索得到的两个水平点和垂直点来对空隙点进行赋值，得到卫星数据网格图像。
8.如权利要求6所述的基于经纬网格的数据分级组织方法，其特征在于，所述逆向法具体为1)根据源图像的经纬度信息将卫星传感器数据，从上到下，从左到右，每次将四个相邻像素映射到经纬网格坐标系中，形成一个不规则的多边形，四个相邻像素为多边形的四个顶点；幻将映射得到的多边形数据利用填充进行离散化处理；幻计算多边形中填充的每个离散点到多边形四个顶点的距离，然后根据距离的大小来建立离散点和多边形顶点之间的权重关系；4)通过多边形四个顶点的值以及步骤3)得到的权重来拟合出离散点的值； 5)重复上述步骤计算出源图像中所有像素点在经纬网格坐标系下的值，得到卫星数据网格图像。
全文摘要
本发明公开了一种基于经纬网格的数据分级组织方法，具体为1)将地球表面按经纬度进行5层15级分块，每块对应一幅1000象元×1000象元的图像，其中每层有三个级别，层内的级别按照5∶2.5∶1的大小比例依次排列，层与相邻层之间相差10倍，第一层分块大小依次为50°×50°，25°×25°，10°×10°，第二层5°×5°，2.5°×2.5°，1°×1°，其他层以此类推。本发明的基于经纬网格的数据分级组织方法，对地球表面采用5层15级的分块方式，每个级别的块的大小都是简单的有限浮点数，按照简单化经纬度坐标进行位置确定，方便了数据的组织和管理，保证多块图像在球面上显示时可以无缝拼接，并且本发明的分级切块方式与地图比例尺可以非常好的对应起来，满足不同比例尺的地图输出要求。
文档编号G01S17/89GK102346923SQ20101024110
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者余涛, 李家国, 程天海, 胡新礼, 谢东海, 郭红, 顾行发 申请人:中国科学院遥感应用研究所