遥感卫星区域覆盖实时分析与可视化
发布时间：2021-11-21 21:49
空间对地观测需求的增长和任务的多样性导致卫星区域覆盖分析变得越来越复杂。当前的遥感卫星区域覆盖算法与应用无法提供实时响应和应对高并发请求的在线服务,并且分析结果不能做到实时可视化,增加了数据的认知难度。针对于此,本文结合流式处理技术,提出一种高效的遥感卫星区域覆盖实时分析方法与可视化服务。首先,采用一种多模式判断策略,实现遥感卫星区域覆盖相关参数的高效计算;然后,对持续流入的数据进行实时分块,实现数据实时处理;最后,结合流式处理技术,提供实时响应和可视化的在线服务。利用多星多地面区域数据进行试验验证,结果表明,本文方法在保证传感器任意指向下遥感卫星区域覆盖参数计算精度的同时,效率得到较大提升,并且能够及时高效地通过数据流的方式,实现分析结果的实时可视化。
【文章来源】：测绘学报. 2020,49(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
卫星地面覆盖区域切面
式(4)求导可得∠E′OF对OE′单调递减,对OS、OF和θ单调递增。由于OE′>Eminor,OF≤Emajor,OS≤Omajor,Emajor=6 378 137.0 m为地球椭球半长轴,Eminor=6 356 752.314 2 m为地球椭球短半轴,Omajor为卫星远地点与地心的距离。为方便计算,令OE′=Eminor,OF=Emajor,OS=Omajor。如图4所示,在矩形椎体传感器模型,水平半角θH=∠M4SP,垂直半角 θ V =∠Ν 2 SΡ,θ max =∠Μ 1 SΝ 3 = arctan ( tan 2 θ Η + tan 2 θ V ) 即为传感器覆盖角最大值。此时获取传感器对地面覆盖区域的圆心角极大值计算公式为α max = arccos ( E minor Ο apogee )- arcsin [ Ο apogee E major sin( arcsin( E minor Ο apogee )-θ max ) ]+ arcsin ( E minor Ο apogee )-θ max ?????? ??? (5)
(3) 在场景文件计算模块中,使用本文算法进行计算,生成单卫星、单地面区域与特定时间段情况下的CZML数据文件,即图5中的CZML1、CZML2、CZML3等,任意CZML完成计算,即发送至虚拟三维地球,由虚拟三维地球进行可视化。3 试验与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星对地覆盖时间窗口实时计算方法[J]. 卢万杰,徐青,蓝朝桢,周杨. 地球信息科学学报. 2019(11)
[2]Stream-computing of High Accuracy On-board Real-time Cloud Detection for High Resolution Optical Satellite Imagery[J]. Mi WANG,Zhiqi ZHANG,Zhipeng DONG,Shuying JIN,Hongbo SU. Journal of Geodesy and Geoinformation Science. 2019(02)
[3]一种遥感卫星连续过境区域快速判定方法[J]. 吕亮,赵英豪,徐青,卢万杰,施群山. 测绘科学技术学报. 2018(02)
[4]高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测的流式计算[J]. 王密,张致齐,董志鹏,金淑英,Hongbo SU. 测绘学报. 2018(06)
[5]Flink的并行Apriori算法设计与实现[J]. 倪政君,夏哲雷. 中国计量大学学报. 2018(02)
[6]基于Hadoop、Spark及Flink大规模数据分析的性能评价[J]. 代明竹,高嵩峰. 中国电子科学研究院学报. 2018(02)
[7]一种成像卫星区域覆盖的自适应规划方法[J]. 刘华俊,蔡波,朱庆. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(12)
[8]基于多边形布尔运算的卫星区域覆盖分析算法[J]. 汪荣峰. 装备学院学报. 2016(02)
[9]空间态势感知信息支持系统的构建[J]. 徐青,姜挺,周杨,蓝朝桢,施群山. 测绘科学技术学报. 2013(04)
[10]一种面向成像任务规划的光学遥感卫星成像窗口快速预报方法[J]. 沈欣,李德仁,姚璜. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(12)
硕士论文
[1]基于几何拓扑的遥感卫星高精度对地覆盖分布式算法研究与应用[D]. 吴晓洋.河南大学 2016
[2]基于重访周期的对地侦察小卫星星座设计[D]. 张润.西安电子科技大学 2012
[3]通信卫星组网仿真系统的设计与实现[D]. 马吉康.北京邮电大学 2008
本文编号：3510311
【文章来源】：测绘学报. 2020,49(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
卫星地面覆盖区域切面
式(4)求导可得∠E′OF对OE′单调递减,对OS、OF和θ单调递增。由于OE′>Eminor,OF≤Emajor,OS≤Omajor,Emajor=6 378 137.0 m为地球椭球半长轴,Eminor=6 356 752.314 2 m为地球椭球短半轴,Omajor为卫星远地点与地心的距离。为方便计算,令OE′=Eminor,OF=Emajor,OS=Omajor。如图4所示,在矩形椎体传感器模型,水平半角θH=∠M4SP,垂直半角 θ V =∠Ν 2 SΡ,θ max =∠Μ 1 SΝ 3 = arctan ( tan 2 θ Η + tan 2 θ V ) 即为传感器覆盖角最大值。此时获取传感器对地面覆盖区域的圆心角极大值计算公式为α max = arccos ( E minor Ο apogee )- arcsin [ Ο apogee E major sin( arcsin( E minor Ο apogee )-θ max ) ]+ arcsin ( E minor Ο apogee )-θ max ?????? ??? (5)
(3) 在场景文件计算模块中,使用本文算法进行计算,生成单卫星、单地面区域与特定时间段情况下的CZML数据文件,即图5中的CZML1、CZML2、CZML3等,任意CZML完成计算,即发送至虚拟三维地球,由虚拟三维地球进行可视化。3 试验与分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]卫星对地覆盖时间窗口实时计算方法[J]. 卢万杰,徐青,蓝朝桢,周杨. 地球信息科学学报. 2019(11)
[2]Stream-computing of High Accuracy On-board Real-time Cloud Detection for High Resolution Optical Satellite Imagery[J]. Mi WANG,Zhiqi ZHANG,Zhipeng DONG,Shuying JIN,Hongbo SU. Journal of Geodesy and Geoinformation Science. 2019(02)
[3]一种遥感卫星连续过境区域快速判定方法[J]. 吕亮,赵英豪,徐青,卢万杰,施群山. 测绘科学技术学报. 2018(02)
[4]高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测的流式计算[J]. 王密,张致齐,董志鹏,金淑英,Hongbo SU. 测绘学报. 2018(06)
[5]Flink的并行Apriori算法设计与实现[J]. 倪政君,夏哲雷. 中国计量大学学报. 2018(02)
[6]基于Hadoop、Spark及Flink大规模数据分析的性能评价[J]. 代明竹,高嵩峰. 中国电子科学研究院学报. 2018(02)
[7]一种成像卫星区域覆盖的自适应规划方法[J]. 刘华俊,蔡波,朱庆. 武汉大学学报(信息科学版). 2017(12)
[8]基于多边形布尔运算的卫星区域覆盖分析算法[J]. 汪荣峰. 装备学院学报. 2016(02)
[9]空间态势感知信息支持系统的构建[J]. 徐青,姜挺,周杨,蓝朝桢,施群山. 测绘科学技术学报. 2013(04)
[10]一种面向成像任务规划的光学遥感卫星成像窗口快速预报方法[J]. 沈欣,李德仁,姚璜. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(12)
硕士论文
[1]基于几何拓扑的遥感卫星高精度对地覆盖分布式算法研究与应用[D]. 吴晓洋.河南大学 2016
[2]基于重访周期的对地侦察小卫星星座设计[D]. 张润.西安电子科技大学 2012
[3]通信卫星组网仿真系统的设计与实现[D]. 马吉康.北京邮电大学 2008
本文编号：3510311
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