一种与地图服务结合的实时分析处理方法、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种与地图服务结合的实时分析处理方法、装置及介质，属于云计算领域。该方法首先对地图服务请求的计算表达式进行解析，完成对工作流的建模；然后调用工作流中的计算结点内封装的函数，通过从云端数据源中获取地图瓦片内的影像数据递归执行工作流，完成对影像瓦片的处理；最后对处理得到的结果瓦片进行可视化渲染。本发明专利技术方法的优点在于以地图服务的形式对云端影像数据进行快速获取并进行实时分析处理，实现原始数据到数据产品的直接可视化转换，解决遥感应用从数据处理、可视化到共享服务等流程上存在的复杂、滞后等问题。本发明专利技术对于遥感信息的提取共享及快速应用具有重要的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种与地图服务结合的实时分析处理方法、装置及介质
本专利技术属于云计算领域，具体涉及一种与地图服务结合的实时计算方法。
技术介绍
随着遥感影像数据的快速增长，对于栅格数据高效的信息处理和价值挖掘提出了更大的挑战，传统地图服务聚焦于内容的共享与可视化，缺少对影像实时分析处理功能。目前遥感影像数据的生产能力远远超过了对于这些数据的处理能力，无论是“人工”解译图像还是对图像进行数字分析，存在流程复杂、产品滞后等问题。然而，现实生活中存在许多要求高时效性的应用场景，例如应急响应、救援救灾和基于位置的服务等，都需要即时访问各种遥感影像数据或者处理得到影像数据的衍生信息产品，以快速做出决策和采取行动，这些应用需求对综合型地图服务提出了更加高效、实时和动态的要求。此外，遥感数据由于数据量大，传统的本地存储方案难以适应基于分布式的GIS系统架构。云存储作为当前海量数据主流存储方案之一，不仅可为遥感影像数据提供安全和持久化的支撑，而且还可以轻松管理数以亿计的文件。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的不足，并提供了一种与地图服务结合的实时分析处理方法、装置及介质。为实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供的技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种与地图服务结合的实时分析处理方法，用于以地图服务的形式对存储在云端的遥感影像数据进行分析和可视化转换，其步骤如下：S1：获取客户端提交的地图服务请求，对地图服务请求的计算表达式进行解析，按照表达式中运算的优先级将其建模为一个由栅格瓦片元数据结点和计算结点组成的工作流；所述栅格瓦片元数据结点是一个记录栅格瓦片信息的映射表；所述计算结点中封装有运算符对应的函数名称和函数参数，用于执行自身结点内的计算任务同时参与工作流任务链路的承接驱动，其中函数参数类型为栅格瓦片元数据结点和计算结点中的至少一种；S2：从工作流中最后一个计算结点开始触发，调用计算结点内封装的函数名称和函数参数，递归执行工作流，完成对影像瓦片的处理；工作流执行过程中，对于任意一个当前计算结点而言，若当前计算结点所需的函数参数类型全部为栅格瓦片元数据结点，则根据栅格瓦片元数据结点中记录的栅格瓦片信息从云端获取栅格瓦片数据并通过函数运算得到运算结果，若当前计算结点所需的函数参数类型含有内部计算结点，则先执行该内部计算结点并利用运算结果替换内部计算结点后继续执行当前计算结点的函数运算；S3：对工作流中最后一个计算结点的运算结果以瓦片格式进行可视化渲染，并返回给客户端。基于上述技术方案，各步骤优选采用如下具体方式实现。其中各步骤的优选实现方式在没有冲突的情况下均可进行相应组合，不构成限制。优选的，所述步骤S1中，针对每个地图服务请求，按照S11~S12进行工作流的建模：S11：从地图服务请求中获取代表影像数据计算需求的计算表达式，计算表达式由运算符和参与运算的影像数据信息组成；S12：服务端对接收到的计算表达式进行实时解析，通过遍历计算表达式的字符串并结合两个预先构建的栈数据结构进行工作流建模，其中栈A用于存放运算符，栈B用于存放工作流中的结点；遍历过程中，若字符代表参与运算的影像数据信息，则将其作为一个栅格瓦片元数据结点放入栈B中，若字符代表运算符，则将其按照运算符的优先级放入栈A中；每当栈B中的元素满足栈A中优先级最高的运算符所需的参数时，将运算符以及所需参数对应的栅格瓦片元数据结点合并封装为一个新的计算结点存放到栈B中；整个计算表达式遍历完毕后，最终得到一个由栅格瓦片元数据结点和计算结点组成的工作流，且工作流的最后一个结点为计算结点；所述栅格瓦片元数据结点是一个记录栅格瓦片信息的映射表，包含获取该栅格瓦片的数据存储路径、空间三元组坐标以及所需波段信息。优选的，所述步骤S2的具体方法如下：S21：获取工作流的最后一个计算结点作为当前计算结点；S22：调用当前计算结点内封装的函数名称和函数参数，遍历每个函数参数，若函数运算所需的函数参数均为栅格瓦片数据，则直接通过函数运算得到运算结果；若存在至少一个函数参数不是栅格瓦片数据，则需要先执行参数替换操作，并将执行结果对应的栅格瓦片数据替换至对应的函数参数位置，待函数运算所需的所有函数参数均被替换为栅格瓦片数据后再通过函数运算得到运算结果；所述参数替换操作需根据函数参数的类型进行选择A）或者B）：A）若函数参数为栅格瓦片元数据结点，则根据栅格瓦片元数据结点中记录的栅格瓦片信息从云端获取栅格瓦片数据并替代该栅格瓦片元数据结点；B）若函数参数为计算结点，则将函数参数对应的计算结点临时作为新的当前计算结点，重新执行S22并返回运算结果对计算结点进行参数替换。优选的，所述S2中，根据栅格瓦片元数据结点中记录的栅格瓦片信息从云端获取栅格瓦片数据的具体方法如下：A1：读取云端影像的元数据信息，将云端影像的空间有效范围和地图服务请求中所需栅格瓦片的空间范围均转化至统一坐标系下，然后通过空间相交关系判断请求的栅格瓦片是否位于云端影像的区域内部，若判断结果为是则执行A2，否则终止执行工作流并向客户端返回错误信息；A2：将地图服务请求中所需栅格瓦片的空间范围映射到云端影像中，得到对应的像素区域范围，然后根据云端影像的组织格式，读取该像素区域范围在云端影像中有效数据段范围，从云端获取地图服务请求对应的栅格数据，并规格化为256*256大小的栅格瓦片数据。优选的，所述步骤S3的具体方法如下：S31：将工作流中最后一个计算结点的运算结果对应的栅格瓦片进行数值线性拉伸，将值区间映射到0~255之间，得到拉伸后的栅格瓦片；S32：将拉伸后的栅格瓦片按照指定的色图样式进行渲染着色，并将渲染结果以图片形式返回到客户端中。优选的，所述云端影像为COG数据格式。优选的，所述统一坐标系为WGS坐标系。优选的，所述S32中，先根据指定的色图样式为其生成包含RGB三元组且大小为256的着色数组，利用着色数组对拉伸后的栅格瓦片进行渲染，生成png格式的静态图片返回到客户端中。第二方面，本专利技术提供了一种与地图服务结合的实时分析处理装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上述第一方面任一方案所述的与地图服务结合的实时分析处理方法。第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，能实现如上述第一方面任一方案所述的与地图服务结合的实时分析处理方法。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果：本专利技术针对地图服务缺少实时计算分析的问题，充分考虑了数据瓦片可实时获取、可计算的特点，结合遥感应用模型，对存储在云端的海量遥感数据进行快速分析，实现原始数据到数据产品的直接可视化转换，加快了遥感信息的提取共享及快速应用。本专利技术具有以下四方面的优点：1）本专利技术计算单元是地图瓦片，具备分布式扩展能力；2）计算过程是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种与地图服务结合的实时分析处理方法，用于以地图服务的形式对存储在云端的遥感影像数据进行分析和可视化转换，其特征在于，步骤如下：/nS1：获取客户端提交的地图服务请求，对地图服务请求的计算表达式进行解析，按照表达式中运算的优先级将其建模为一个由栅格瓦片元数据结点和计算结点组成的工作流；所述栅格瓦片元数据结点是一个记录栅格瓦片信息的映射表；所述计算结点中封装有运算符对应的函数名称和函数参数，用于执行自身结点内的计算任务同时参与工作流任务链路的承接驱动，其中函数参数类型为栅格瓦片元数据结点和计算结点中的至少一种；/nS2：从工作流中最后一个计算结点开始触发，调用计算结点内封装的函数名称和函数参数，递归执行工作流，完成对影像瓦片的处理；工作流执行过程中，对于任意一个当前计算结点而言，若当前计算结点所需的函数参数类型全部为栅格瓦片元数据结点，则根据栅格瓦片元数据结点中记录的栅格瓦片信息从云端获取栅格瓦片数据并通过函数运算得到运算结果，若当前计算结点所需的函数参数类型含有内部计算结点，则先执行该内部计算结点并利用运算结果替换内部计算结点后继续执行当前计算结点的函数运算；/nS3：对工作流中最后一个计算结点的运算结果以瓦片格式进行可视化渲染，并返回给客户端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种与地图服务结合的实时分析处理方法，用于以地图服务的形式对存储在云端的遥感影像数据进行分析和可视化转换，其特征在于，步骤如下：
S1：获取客户端提交的地图服务请求，对地图服务请求的计算表达式进行解析，按照表达式中运算的优先级将其建模为一个由栅格瓦片元数据结点和计算结点组成的工作流；所述栅格瓦片元数据结点是一个记录栅格瓦片信息的映射表；所述计算结点中封装有运算符对应的函数名称和函数参数，用于执行自身结点内的计算任务同时参与工作流任务链路的承接驱动，其中函数参数类型为栅格瓦片元数据结点和计算结点中的至少一种；
S2：从工作流中最后一个计算结点开始触发，调用计算结点内封装的函数名称和函数参数，递归执行工作流，完成对影像瓦片的处理；工作流执行过程中，对于任意一个当前计算结点而言，若当前计算结点所需的函数参数类型全部为栅格瓦片元数据结点，则根据栅格瓦片元数据结点中记录的栅格瓦片信息从云端获取栅格瓦片数据并通过函数运算得到运算结果，若当前计算结点所需的函数参数类型含有内部计算结点，则先执行该内部计算结点并利用运算结果替换内部计算结点后继续执行当前计算结点的函数运算；
S3：对工作流中最后一个计算结点的运算结果以瓦片格式进行可视化渲染，并返回给客户端。


2.根据权利要求1所述的与地图服务结合的实时分析处理方法，其特征在于：所述步骤S1中，针对每个地图服务请求，按照S11~S12进行工作流的建模：
S11：从地图服务请求中获取代表影像数据计算需求的计算表达式，计算表达式由运算符和参与运算的影像数据信息组成；
S12：服务端对接收到的计算表达式进行实时解析，通过遍历计算表达式的字符串并结合两个预先构建的栈数据结构进行工作流建模，其中栈A用于存放运算符，栈B用于存放工作流中的结点；遍历过程中，若字符代表参与运算的影像数据信息，则将其作为一个栅格瓦片元数据结点放入栈B中，若字符代表运算符，则将其按照运算符的优先级放入栈A中；每当栈B中的元素满足栈A中优先级最高的运算符所需的参数时，将运算符以及所需参数对应的栅格瓦片元数据结点合并封装为一个新的计算结点存放到栈B中；整个计算表达式遍历完毕后，最终得到一个由栅格瓦片元数据结点和计算结点组成的工作流，且工作流的最后一个结点为计算结点；所述栅格瓦片元数据结点是一个记录栅格瓦片信息的映射表，包含获取该栅格瓦片的数据存储路径、空间三元组坐标以及所需波段信息。


3.根据权利要求1所述的与地图服务结合的实时分析处理方法，其特征在于：所述步骤S2的具体方法如下：
S21：获取工作流的最后一个计算结点作为当前计算结点；
S22：调用当前计算结点内封装的函数名称和函数参数，遍历每个函数参数，若函数运算所需的函数参数均为栅格瓦片数据，则直接通过函数运算得到运算结果；若存在至少一个函数参数不是栅格瓦片数据，则需要先执行参数替换操作，并将执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜震洪，胡毅荣，吴森森，汪愿愿，张丰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33