一種衛星遙感影像即時服務方法及即時服務平臺技術

本發明專利技術公開了一種衛星遙感影像即時服務方法及即時服務平臺，包括S1、從獲取的衛星遙感影像數據中篩選出云量小于設定云量的有效數據；S2、對有效數據進行正射糾正、配準、融合及勻色處理，以獲取高精度正射影像數據；S3、將所述高精度正射影像數據按照四叉樹索引機制進行影像切片，以獲取標準格式的衛星遙感影像瓦片數據；S4、將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據存儲在瓦片庫中，分析各版本庫之間的差異性，獲取數據更新包；等步驟。優點是：降低用戶使用遙感影像的應用難度和處理成本，解決遙感影像應用過程中繁瑣復雜的數據處理、管理與存儲的問題，滿足用戶即時監測或實時更新發布的需求。

A real-time service method and platform for satellite remote sensing image

【技術實現步驟摘要】
一種衛星遙感影像即時服務方法及即時服務平臺
本專利技術涉及衛星遙感影像處理
，尤其涉及一種衛星遙感影像即時服務方法及即時服務平臺。
技術介紹
近些年來，我國測繪地理信息行業發展取得一系列重要突破，測繪技術裝備能力顯著提高；“高分一號”、“資源三號”和“高分二號”等國產高分辨率衛星相繼成功發射，北斗衛星導航系統形成了覆蓋亞太地區的位置服務能力，無人機航空遙感、地理信息應急監測、合成孔徑雷達測圖等方面的裝備能力獲得較大提升，影像空間分辨率、逐步增強的影像獲取能力、較好的影像現勢性等特點逐步打破了國外商業衛星的主導地位，開始廣泛服務于各行業用戶。衛星影像服務需要涉及衛星影像采集方、衛星影像代理方等眾多產業鏈環節，原始影像獲取到后到直接應用需要經過正射糾正、幾何糾正、全色多光譜融合以及勻色等數據預處理，進而利用模型算法完成其應用。其中正射糾正產品是一種遙感影像廣泛的的應用形式，正射糾正產品是將傳感器獲取的原始影像經過輻射校正、傳感器校正、在合適的數字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)支持下，一定控制點條件下投影到用戶選擇的投影和參考大地基準下，其改正了由于地形起伏而造成的像點位移，整個影像具有統一的地面分辨率，并帶有地理編碼。數字正射糾正的實質就是將中心投影的影像通過數字元糾正形成正射投影的過程，其原理是將影像化為很多微小的區域，根據有關的參數利用相應的構像方程式或按一定的數學模型用控制點解算，求得解算模型，然后利用數字元高程模型對原始非正射影像進行糾正，使其轉換為正射影像。正射糾正通常的方法有多項式糾正法、共線方程糾正法、有理函數模型糾正法、DELAUNEY三角形法等。幾何糾正是指當遙感影像在幾何位置上發生變化，產生諸如行列不均與，像元大小與地面大小對應不準確，地物形狀不規則發生不規則變化等畸形時，根據遙感平臺、地球、傳感器的各種參數進行校正處理。通常有三種方法：最臨近法、雙向線性內插法和三次卷積內插法等。全色與多光譜圖像融合，是將低分辨率的多光譜影像與高分辨率的單波段影像重采樣生成一副高分辨率多光譜影像遙感的圖像處理技術，使得處理后的影像既有較高的空間分辨率，又具有多光譜特征。圖像融合的方法主要有HIS變換、Brovey變換、乘積運算(CN)、PCA變換、Gram-schmidtPanSharpening(GS)等。勻色方法將對一幅或多幅影像內的亮度、反差、色調、飽和度分布不均勻現象進行校正，使影像各個位置的亮度、反差、色調、飽和度基本一致。濾波器可將局部影像的灰度均值和方差映射到給定的灰度均值和方差值。它是一種局部影像變換，它使影像不同位置處的灰度方差和灰度均值具有近似相等的數值，即影像反差小的區域的反差增大，影像反差大的區域的反差減小，使得影像中灰度的微小信息得到增強。傳統的遙感影像數據處理的問題有如下三個方面：1)數據量密集，隨著遙感影像分辨率的提高，單幅影像數據文件開始增大，整體數據量成幾何倍數增長；2)處理流程多，由于衛星傳感器種類繁多，導致各種類型的數據處理算法和流程各不相同，處理數據復雜繁瑣；3)重復處理環節多，類似正射糾正、幾何校正、影像融合等共性數據處理環節，在不同的業務流程中都要經歷，重復操作多。因此，如何對這些不斷增長的大數據量遙感影像數據進行處理、管理以及存儲，并提供服務滿足各行業快速發展的即時更新和即時監測的業務需求成為目前遙感應用的難題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種衛星遙感影像即時服務方法及即時服務平臺，從而解決現有技術中存在的前述問題。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：一種衛星遙感影像即時服務方法，包括如下步驟，S1、從獲取的衛星遙感影像數據中篩選出云量小于設定云量的有效數據；S2、對有效數據進行正射糾正、配準、融合及勻色處理，以獲取高精度正射影像數據；S3、將所述高精度正射影像數據按照四叉樹索引機制進行影像切片，以獲取標準格式的衛星遙感影像瓦片數據；S4、將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據存儲在瓦片庫中，分析各版本庫之間的差異性，獲取數據更新包；S5、下載數據庫更新數據包，并將其定時推送給即時服務系統，即時服務系統接收數據庫更新數據包，并將其發布為OGC標準的網絡地圖服務與網絡地圖瓦片服務，傳輸給客戶端展示。優選的，步驟S1具體為，對每天從衛星接收的國內外衛星遙感影像數據進行云量篩選，選取云量小于設定云量的衛星遙感影像數據，將其作為有效數據；所述設定云量為20％。優選的，步驟S2具體包括，S21、利用正射糾正軟件對有效數據的全色影像進行正射糾正，獲取正射數據；S22、利用SIFT算法對所述正射數據和地面控制點數據進行匹配糾正，生成高精度影像數據；S23、采用GS變換法，利用糾正后的有理多項式系數RPC對所述高精度影像數據中的全色和多光譜影像進行融合，以生成真彩色衛星影像數據；S24、通過勻色模板底圖，對所述真彩色衛星影像數據進行勻色處理，以生成高精度正射影像數據。優選的，采用有理函數模型對有效數據的全色影像同時進行傾斜改正和投影差改正，以生成正射數據。優選的，步驟S22包括如下內容，A1、搜索正射數據中所有圖像數據的尺度大小和位置，并使用高斯差分公式檢測出正射數據檢測出潛在的特征點；A2、確定各個特征點的位置和尺度大小；A3、給每個特征點分配一個方向，使得所有對圖像數據的操作轉換成對特征點方向、尺度大小和位置的操作；A4、通過對特征點當前尺度周圍區域的梯度統計，生成特征點描述子；A5、使用特征點描述子與對應的地面控制點數據進行全色影像的幾何配準，以生成高精度影像數據。優選的，步驟S23包括如下內容，B1、使用高精度影像數據中低分辨率的多光譜影像模擬出一幅低分辨率全色影像；B2、將模擬出的低分辨率全色影像作為GS變換的第一個分量GS1，對模擬的低分辨率全色影像和低分辨率的多光譜影像進行GS變換；B3、調整高精度影像數據的統計值以匹配GS變換后的第一個分量GS1，以產生經過修改的高精度影像數據；B4、使用修改后的高精度影像數據替換GS變換后的第一個分量GS1，形成新的數據集合；B5、對新的數據集合進行反GS變換，得到真彩色衛星影像數據。優選的，步驟S4具體為，將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據存儲在瓦片庫中，針對瓦片庫以月為單位建立版本庫，將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據以月為單位對應存儲在各個版本庫中，將各衛星遙感影像數據對應的元數據信息及對應的版本庫對應存儲在元數據庫中；分析各版本庫之間的差異性，獲取數據更新包。優選的，所述瓦片庫為MongoDB數據庫，所述瓦片庫采用JPG與PNG32混合緩存模式存儲標準格式的衛星遙感影像瓦片數據。本專利技術的目的還在于提供一種衛星遙感影像即時服務平臺，所述即時服務平臺用于實現上述任一所述的即時服務方法；所述即時服務平臺包括總服務器和多個前置服務器，所述版本庫和所述元數據庫建立完成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：包括如下步驟，/nS1、從獲取的衛星遙感影像數據中篩選出云量小于設定云量的有效數據；/nS2、對有效數據進行正射糾正、配準、融合及勻色處理，以獲取高精度正射影像數據；/nS3、將所述高精度正射影像數據按照四叉樹索引機制進行影像切片，以獲取標準格式的衛星遙感影像瓦片數據；/nS4、將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據存儲在瓦片庫中，分析各版本庫之間的差異性，獲取數據更新包；/nS5、下載數據庫更新數據包，并將其定時推送給即時服務系統，即時服務系統接收數據庫更新數據包，并將其發布為OGC標準的網絡地圖服務與網絡地圖瓦片服務，傳輸給客戶端展示。/n

【技術特征摘要】
1.一種衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：包括如下步驟，
S1、從獲取的衛星遙感影像數據中篩選出云量小于設定云量的有效數據；
S2、對有效數據進行正射糾正、配準、融合及勻色處理，以獲取高精度正射影像數據；
S3、將所述高精度正射影像數據按照四叉樹索引機制進行影像切片，以獲取標準格式的衛星遙感影像瓦片數據；
S4、將標準格式的衛星遙感影像瓦片數據存儲在瓦片庫中，分析各版本庫之間的差異性，獲取數據更新包；
S5、下載數據庫更新數據包，并將其定時推送給即時服務系統，即時服務系統接收數據庫更新數據包，并將其發布為OGC標準的網絡地圖服務與網絡地圖瓦片服務，傳輸給客戶端展示。


2.根據權利要求1所述的衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：步驟S1具體為，對每天從衛星接收的國內外衛星遙感影像數據進行云量篩選，選取云量小于設定云量的衛星遙感影像數據，將其作為有效數據；所述設定云量為20％。


3.根據權利要求2所述的衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：步驟S2具體包括，
S21、利用正射糾正軟件對有效數據的全色影像進行正射糾正，獲取正射數據；
S22、利用SIFT算法對所述正射數據和地面控制點數據進行匹配糾正，生成高精度影像數據；
S23、采用GS變換法，利用糾正后的有理多項式系數RPC對所述高精度影像數據中的全色和多光譜影像進行融合，以生成真彩色衛星影像數據；
S24、通過勻色模板底圖，對所述真彩色衛星影像數據進行勻色處理，以生成高精度正射影像數據。


4.根據權利要求3所述的衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：采用有理函數模型對有效數據的全色影像同時進行傾斜改正和投影差改正，以生成正射數據。


5.根據權利要求4所述的衛星遙感影像即時服務方法，其特征在于：步驟S22包括如下內容，
A1、搜索正射數據中所有圖像數據的尺度大小和位置，并使用高斯差分公式檢測出正射數據檢測出潛在的特征點；
A2、確定各個特征點的位置和尺度大小；
A3、給每個特征點分配一個方向，使得所有對圖像數據的操作轉換成對特征點方向、尺度大小和位置的操作；
A4、通過對特征點當前尺度周圍區域的梯度統計，生成特征點描述子；
A5、使用特征點描述子與對應的地...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王光輝，王華斌，劉慧杰，劉津，王玉，劉宇，陳晨，
申請(專利權)人：自然資源部國土衛星遙感應用中心，
類型：發明
國別省市：北京;11