一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法技术

本发明专利技术公开了一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，包括，输入栅格数据及元数据信息并进行处理；利用四叉树切片方法将所述处理后的栅格数据以及元数据信息切割成金字塔文件结构的瓦片集；将所述切割成金字塔文件结构的瓦片集进行预处理，确定所述瓦片集中各个瓦片的范围、等级和序号；根据所述瓦片的范围、等级以及序号生成最终地形瓦片。采用四叉树地形、影像切片方案，不需要对原始地形、影像做镶嵌及无效值处理，可快定制化对地形、影像进行切片，解决浏览器端大数据量地形、影像数据加载效率慢、显示效果不佳、资源占用多等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法
本专利技术涉及影像及地形数据处理的
，尤其涉及一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法。
技术介绍
近年来，随着地理信息系统和信息技术的飞速发展，空间遥感仪器分辨率的不断提高，使得影像、地形数据在地图应用领域不断扩大，影像、地形的栅格数据量急剧增长。随着影像、地形栅格地图数据量的急剧增长，现阶段WebGIS(网络地理信息系统)通常需要预先对栅格地图数据进行切片，并以多层级瓦片金字塔的形式组织栅格地图数据。当客户端访问WebGIS获取地图数据时，服务器端根据访问的区域、相机到区域的距离，返回相应等级的瓦片数据给客户端(非观察的重点区域加载较低等级的瓦片数据；相机离区域越近，就加载等级越高的瓦片数据)。通过上述流程来保证海量栅格地图在web端的加载速度及良好的游览流畅度。在实际的处理过程中，源数据有时候并不是十分规范，除了单张栅格地图数据量较大的情况(以影像数据为例，有时候单张影像能达到100G的大小)，还有多份栅格数据尺度、坐标系统不同、边缘大多有无效值的问题，使用传统的切片方法无法解决这些问题，在web端浏览这些拼接的数据时也会有黑边、偏差等问题出现。但是在这种技术下，将数据量较大的单张栅格地图按固定大小划分成若干部分再进行切片可解决对应问题，在进行切片过程中将多份栅格数据尺度、坐标系统统一，将栅格地图数据中无效值去除以便多份数据无缝拼接，可以解决传统切片技术无法解决的这些影响展示效果、甚至可能导致无法完成切片的问题。专利技术内容本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有存在地形数据处理方法的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术解决的技术问题是：利用四叉树切片方法解决浏览器客户端地形、影像数据加载效率、显示效果、资源占用等方面的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：输入栅格数据及元数据信息并进行处理；利用四叉树切片策略将处理后的所述栅格数据以及所述元数据信息切割成金字塔文件结构的瓦片集；预处理所述瓦片集，确定所述瓦片集中各个瓦片的范围、等级和序号；根据所述瓦片的范围、等级以及序号生成最终地形瓦片。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述栅格数据信息包括，镶嵌的栅格格式数据和未镶嵌的栅格格式数据。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述元数据信息包括，数据的坐标系统以及数据范围，所述元数据信息与所述栅格数据信息相配对并且所述元数据采用可扩展标识语言文件进行记录。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：处理所述栅格数据及所述元数据信息包括，对比所述数据的坐标系统与目标坐标系统之间的关系，若二者不一致则对所述栅格数据信息进行投影变换处理。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述切割金字塔瓦片集包括，对原始栅格数据进行重采样，栅格数据重采样包括：根据最高等级瓦片的分辨率和元数据的像素个数、分辨参数，对进行投影后的栅格数据采用双线性内插法进行重采样处理；选取采样点周围距离较近的4个像元位置作为参考，并计算这些像元值的距离加权平均值，所述双线性内插法先求出原图像位置点(x，y)的相对位置信息(i+u，j+v)，其计算公式如下所示：i+u＝(x+0.5)*sw/dw-0.5j+v＝(y+0.5)*sh/dh-0.5其中，0≥u≥1，0≥v≥1，i和j为非负整数值，sw和sh为原栅格数据像素宽度和高度，dw和dh为缩放后的栅格宽度。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：确定所述瓦片集中各个瓦片的范围、等级和序号包括，读取所述栅格数据及配对的元数据获取所述瓦片集的切片范围；采用瓦片地图服务索引算法确定最高级别下切片的分辨率或比例尺并且计算出不同级别瓦片的行列编号。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述瓦片集包括，瓦片集的切片原点默认为(-180°，90°)，根据用户需求进行调整。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：生成所述最终地形瓦片包括，最高级别瓦片生成和其他等级瓦片数据生成，其中所述最高级别瓦片生成包括，瓦片生成模块首先遍历最高等级瓦片的序号，对每个所述最高等级瓦片进行填充数据处理并生成最高等级的所有瓦片；所述其他等级瓦片数据生成包括，在生成所述最高等级瓦片时，所述其他等级瓦片按四叉树索引算法，将对应的四个高等级的瓦片进行重采样并组合成一个低一等级的瓦片，对应的四个低一等级的瓦片再组合成一个更低等级的瓦片，遍历循环组合各等级瓦片，直至生成0级的瓦片，0级代表全部范围。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述填充数据处理包括，在进行所述瓦片数据填充时判断所述瓦片是否完全填充，若没有完全填充则将缺失值(一般为颜色通道(0,0,0)的像素)的透明度通道设置为0，即将缺失值对应的单元设置为透明，地形切片的缺失值。作为本专利技术所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的一种优选方案，其中：所述生成最终地形瓦片还包括，利用快速的基于网格的精简算法或经典的不规则精简算法生成构建所述栅格数据的并精简三角形网，输出最终地形瓦片。本专利技术的有益效果：本方法采用四叉树地形、影像切片方案，不需要对原始地形、影像做镶嵌及无效值处理，可快定制化对地形、影像进行切片，解决浏览器端大数据量地形、影像数据加载效率慢、显示效果不佳、资源占用多等问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本专利技术第一个实施例所述的一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的流程示意图；图2为本专利技术第一个实施例所述的一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的投影图；图3为本专利技术第一个实施例所述的一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法的像素之间对应关系图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：包括，/n输入栅格数据及元数据信息并进行处理；/n利用四叉树切片策略将处理后的所述栅格数据以及所述元数据信息切割成金字塔文件结构的瓦片集；/n预处理所述瓦片集，确定所述瓦片集中各个瓦片的范围、等级和序号；/n根据所述瓦片的范围、等级以及序号生成最终地形瓦片。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：包括，
输入栅格数据及元数据信息并进行处理；
利用四叉树切片策略将处理后的所述栅格数据以及所述元数据信息切割成金字塔文件结构的瓦片集；
预处理所述瓦片集，确定所述瓦片集中各个瓦片的范围、等级和序号；
根据所述瓦片的范围、等级以及序号生成最终地形瓦片。


2.如权利要求1所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：所述栅格数据信息包括，
镶嵌的栅格格式数据和未镶嵌的栅格格式数据。


3.如权利要求1或2所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：所述元数据信息包括，
数据的坐标系统以及数据范围，所述元数据信息与所述栅格数据信息相配对并且所述元数据采用可扩展标识语言文件进行记录。


4.如权利要求3所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：处理所述栅格数据及所述元数据信息包括，
对比所述数据的坐标系统与目标坐标系统之间的关系，若二者不一致则对所述栅格数据信息进行投影变换处理。


5.如权利要求4所述的基于金字塔结构和层次细节模型的地形影像切片方法，其特征在于：所述切割金字塔瓦片集包括，
对原始栅格数据进行重采样，栅格数据重采样包括：根据最高等级瓦片的分辨率和元数据的像素个数、分辨参数，对进行投影后的栅格数据采用双线性内插法进行重采样处理；选取采样点周围距离较近的4个像元位置作为参考，并计算这些像元值的距离加权平均值，所述双线性内插法先求出原图像位置点(x，y)的相对位置信息(i+u，j+v)，其计算公式如下所示：
i+u＝(x+0.5)*sw/dw-0.5
j+v＝(y+0.5)*sh/dh-0.5
其中，0≥u≥1，0≥v≥1，i和j为非负整数值，sw和sh为原栅格数据像素宽度和高度，d...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶超，韦锦超，唐建勇，廖天兰，林健忠，曾沂轮，欧阳城枫，钟金明，蔡卫国，胡国材，
申请(专利权)人：广州南方智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44