《在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103345490A43申请公布日20131009CN103345490ACN103345490A21申请号201310256820222申请日20130625G06F17/3020060171申请人中国资源卫星应用中心地址100094北京市海淀区永丰产业基地丰贤东路5号72发明人李运伟喻文勇74专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人庞静54发明名称在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法57摘要在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法，（1）计算准确外接矩形范围以及金字塔层数；（2）计算顶层瓦片索引并放入队列中；（3）取队列中第一个瓦片索引作为当前索引，确定当前瓦片的。
2、几何信息；（4）当前瓦片内的每个像素转换到一级卫星影像的行列坐标，若转换后坐标落在一级卫星影像范围之外，置该像素透明；否则从一级卫星影像中重采样该像素到当前瓦片；（5）将当前瓦片的像素写入文件；（6）从队列中移除当前瓦片索引，判断当前瓦片是否已经达到金字塔的最深层，若未达到，计算下一层的瓦片索引并放入队列，转（3）；否则判队列是否为空，若非空转（3）；若为空，则三维数字地球读取所有瓦片文件。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN103345490ACN103345490A1/1页21在三维。
3、数字地球中显示一级卫星影像的方法，其特征在于步骤如下（1）根据待显示的一级卫星影像中的有理多项式模型RPC，计算准确外接矩形范围；同时根据预先设置的顶层的图像瓦片配置信息以及传感器的空间分辨率计算金字塔的层数；（2）根据顶层的图像瓦片配置信息以及准确外接矩形范围，计算顶层瓦片索引，将顶层瓦片索引放入图像瓦片索引队列中；（3）取图像瓦片索引队列中的第一个瓦片索引作为当前瓦片索引，根据当前瓦片索引确定当前瓦片的几何信息即四个角点的经纬度信息；（4）对当前瓦片内的每个像素利用步骤（1）中的RPC转换到一级卫星影像的行列坐标，如果转换后像素的行列坐标落在一级卫星影像范围之外，则设置该像素透明；否则从一。
4、级卫星影像中根据行列坐标重采样该像素到当前瓦片，当处理完当前瓦片的所有像素后转步骤（5）；（5）根据当前瓦片索引计算当前瓦片文件存储路径，并将当前瓦片的像素根据所述的存储路径写入文件中；（6）从图像瓦片索引队列中移除当前瓦片索引，判断当前瓦片是否已经达到步骤（1）中确定的金字塔层数的最深层，若未达到，计算下一层的瓦片索引，并放入图像瓦片索引队列中，转步骤（3）；否则，判断图像瓦片索引队列是否为空，若非空，则转步骤（3）；若为空，则三维数字地球读取所有瓦片文件组成的金字塔，完成一级卫星影像在三维数字地球中的显示。权利要求书CN103345490A1/4页3在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法技。
5、术领域0001本发明涉及在一种在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法。背景技术0002数字地球是一种以计算机显示地球的系统，它以其直观性，方便性在一开始就受到大家的欢迎。0003目前，高分辨率卫星影像一般是以一级加RPC的形式分发。也就是经过辐射校正处理的影像加上描述影像几何信息的RPC参数文件（一般还要有XML辅助信息文件）。0004这种卫星影像如果采用PHOTOSHOP等普通图像处理软件打开，用户看到的是未经正确纠正的图像，不能正确反映图像蕴含的丰富几何信息。0005专业的遥感软件如ERDAS，ARGGIS能够正确解译和分析这类卫星影像，但是，这种方式要求操作人员具有较高专业水平，并且影像。
6、以数字方式显示经纬度，也很不直观。发明内容0006本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法。0007本发明的技术解决方案是在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法，步骤如下0008（1）根据待显示的一级卫星影像中的有理多项式模型RPC，计算准确外接矩形范围；同时根据预先设置的顶层的图像瓦片配置信息以及传感器的空间分辨率计算金字塔的层数；0009（2）根据顶层的图像瓦片配置信息以及准确外接矩形范围，计算顶层瓦片索引，将顶层瓦片索引放入图像瓦片索引队列中；0010（3）取图像瓦片索引队列中的第一个瓦片索引作为当前瓦片索引，根据当前瓦片索引确定当前瓦片的。
7、几何信息即四个角点的经纬度信息；0011（4）对当前瓦片内的每个像素利用步骤（1）中的RPC转换到一级卫星影像的行列坐标，如果转换后像素的行列坐标落在一级卫星影像范围之外，则设置该像素透明；否则从一级卫星影像中根据行列坐标重采样该像素到当前瓦片，当处理完当前瓦片的所有像素后转步骤（5）；0012（5）根据当前瓦片索引计算当前瓦片文件存储路径，并将当前瓦片的像素根据所述的存储路径写入文件中；0013（6）从图像瓦片索引队列中移除当前瓦片索引，判断当前瓦片是否已经达到步骤（1）中确定的金字塔层数的最深层，若未达到，计算下一层的瓦片索引，并放入图像瓦片索引队列中，转步骤（3）；否则，判断图像瓦片索引。
8、队列是否为空，若非空，则转步骤（3）；若为空，则三维数字地球读取所有瓦片文件组成的金字塔，完成一级卫星影像在三维数字地球中的显示。说明书CN103345490A2/4页40014本发明与现有技术相比有益效果为0015（1）本发明用三维数字地球上直接载入高分辨率卫星数字影像，不具有任何专业知识的普通用户也能方便的浏览准确定位的卫星影像，对其中包含的丰富信息快速判读。0016（2）卫星影像随着分辨率提高，文件尺寸也成平方增大。用户不能一次观察到整个成像区域。因此，对原始影响必须进行适当处理，使用户能够随观察位置看见卫星影像的整体轮廓或者清晰的局部。而且，这些图像必须是在正确的位置上。本发明的重点是。
9、将卫星影像以最恰当分辨率呈现给用户，也就是随着观察点靠近卫星影像区域，影像逐渐清晰。采用的方法在不同的观察距离上计算需要对卫星影像重采样，实现了渐进明晰显示卫星影像。0017（3）为了便于数字地球渲染，卫星影像始终被切分成正方形图像瓦片，每一块图像瓦片在降低比例尺采样时分裂成四块。所有的图像瓦片都具有相同的尺寸，下一级的瓦片比当前一级的比例尺降低一倍，因此分辨率提高了一倍，图像细节提高了一倍。附图说明0018图1为本发明方法流程图；具体实施方式0019下面结合附图1及实例对本发明做详细介绍。为了更清楚的了解本发明，下面首先对本方法涉及的名词进行解释0020三维数字地球是一种采用计算机图形学的方。
10、法显示地球的软件系统，该部分为现有技术，是本发明方法的基础。三维数字地球随着观察点离地球的远近显示不同分辨率的地球影像，所以，为了加快地球影像的读取和显示，相应地，地球影像也需要组织成金字塔。0021一级卫星影像为只经过辐射校正的卫星影像，一般包含RPC参数文件。这是遥感卫星地面处理系统通用的存档与分发格式。根据RPC参数文件后，给定一个地面经纬度及高程，可以计算出卫星对应像素的行列号。0022瓦片三维数字地球的影像金字塔中的每一个影像图片。瓦片一般是正方形，具有相同的大小（如512512像素），并且是沿着经纬度方向的。瓦片一般具有ALPHA通道的图片格式，一般是PNG格式或者DDS（DXT3。
11、）格式，而不能是JPG格式，这样多个瓦片能叠加显示。0023瓦片索引瓦片通过瓦片索引唯一确定，每一个瓦片索引是一个四元组0024（LEVEL，ROW，COL，SECTOR）0025LEVEL表示金字塔的层数，ROW和COL表示瓦片位于该层金字塔网格的位置。SECTOR是瓦片所在网格的经纬度范围。0026SECTOR包含四个字段0027SECTORMINLAT，网格的最小（南部）纬度0028SECTORMINLON，网格的最小（西部）经度0029SECTORDELTALAT，网格的纬度步长，及网格的南北跨度0030SECTORDELTALON，网格的经度步长，及网格的东西跨度说明书CN10334。
12、5490A3/4页50031本发明在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法步骤如下0032（1）根据待显示的一级卫星影像中的有理多项式模型RPC，计算准确外接矩形范围；同时根据预先设置的顶层的图像瓦片配置信息（起始经纬度ORIGLON0，ORIGLAT0和经纬度步长DELTALON0，DELTALAT0，以及图像瓦片的宽度，图像瓦片的保存格式和图像瓦片金字塔的文件系统位置）以及传感器的空间分辨率计算金字塔的层数；0033计算准确外接矩形范围的步骤0034首先，计算一级卫星影像的四个角点坐标，在已知RPC的情况下可以通过迭代计算得到，首先根据估计该一级卫星影像的四个角点坐标，作为初值，在每一步迭代。
13、中，从一级卫星影像的当前估计的坐标通过RPC计算得到行列号，与真正的行列号进行比较，把差值作为当前角点坐标的修正。迭代直至误差小于允许值即可。0035得到准确的一级卫星影像的四个角点坐标（LON，LAT）后，计算顶层瓦片索引。0036COLLATORIGLAT0/DELTALAT0取整0037ROWLONORIGLON0/DELTALON0取整0038根据顶层瓦片索引计算顶层瓦片的外接矩形SECTOR0039SECTORMINLATORIGLAT0DELTALAT0COL0040SECTORMINLONORIGLON0DELTALON0ROW0041SECTORDELTALATDELTALAT。
14、00042SECTORDELTALONDELTALAT00043根据空间分辨率可以计算出图像瓦片金字塔的最大深度。假设最大分辨率是，图像瓦片的顶层经纬度步长是A，图像瓦片的宽度是W像素，地球赤道半径是R。则金字塔的层数N是00440045金字塔的最深层是第N1层，顶层为第0层，代表向下取整。0046（2）根据顶层的图像瓦片配置信息以及准确外接矩形范围，计算顶层瓦片索引，将顶层瓦片索引放入图像瓦片索引队列中；0047得到准确外接矩形范围后，根据顶层金字塔图像瓦片的配置，得出该影像所在顶层金字塔的索引，也就是顶层金字塔图像瓦片的行列号（ROW，COL）。加上金字塔层数LEVEL以及矩形范围SECT。
15、OR本身，组成索引四元组0048（LEVEL，ROW，COL，SECTOR），其中LEVEL0；0049把所有的顶层索引四元组放入图像瓦片索引队列中。0050（3）取图像瓦片索引队列中的第一个瓦片索引作为当前瓦片索引，根据当前瓦片索引，即根据SECTOR确定当前瓦片的几何信息即四个角点的经纬度信息。0051（4）对当前瓦片内的每个像素根据像素自身的经纬度利用步骤（1）中的RPC转换到一级卫星影像的行列坐标，如果转换后像素的行列坐标落在一级卫星影像范围之外，则设置该像素透明；否则从一级卫星影像中根据行列坐标重采样该像素到当前瓦片，当处理完当前瓦片的所有像素后转步骤（5）；说明书CN1033454。
16、90A4/4页60052瓦片像素I,J自身的经纬度（LON，LAT）为0053LATSECTORMINLATJSECTORDELTALAT/W0054LONSECTORMINLONISECTORDELTALON/W0055结合此地的高程H（由全球高程数据库查得），则一级卫星影像的行列坐标（X,Y）由RPC计算得到0056（X,Y）RPCLAT,LON,H0057若一级卫星影像的宽和高为WIDTH,HEIGHT00580XWIDTH且0YHEIGHT则说明像素有效，否则无效。0059（5）根据当前瓦片索引计算当前瓦片文件存储路径，并将当前瓦片的像素根据所述的存储路径写入文件中；0060当前瓦片文。
17、件存储路径（保存绝对路径）0061ABSOLUTEPATH图像瓦片金字塔的文件系统位置（LEVEL，ROW，COL，SECTOR）的相对路径。0062例如如果三维数字地球的要求的图像瓦片金字塔的文件位置是在D/DATA/；当前瓦片索引是（3，41，56，SECTOR）；可以将绝对路径确定为D/DATA/3/41_56PNG。相应地，三维数字地球就需要从此位置读取第3层的第（41，56）网格处的影像图片。0063（6）从图像瓦片索引队列中移除当前瓦片索引，判断当前瓦片是否已经达到步骤（1）中确定的金字塔层数的最深层，若未达到，计算下一层的瓦片索引，并放入图像瓦片索引队列中，转步骤（3）；否则，判。
18、断图像瓦片索引队列是否为空，若非空，则转步骤（3）；若为空，则三维数字地球读取所有瓦片文件组成的金字塔，完成一级卫星影像在三维数字地球中的显示。0064下一层的瓦片索引计算0065LEVEL1,2ROW,2COL,SECTOR10066LEVEL1,2ROW,2COL1,SECTOR20067LEVEL1,2ROW1,2COL,SECTOR30068LEVEL1,2ROW1,2COL1,SECTOR40069其中,SECTOR1,SECTOR2,SECTOR3,SECTOR4是上一层图像瓦片SECTOR的田字形细分，采用均分形式。0070本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。说明书CN103345490A1/1页7图1说明书附图CN103345490A。