【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种星载小数据(mb级)约束的相对高精度量dem生成和存储和访问方法，特别适用于具有星上自主任务规划功能、动中成像功能的高分辨率强敏捷型对地遥感卫星。
技术介绍
1、目前具有敏捷机动能力的光学遥感卫星以地理经纬度为目标指向输入已成为发展趋势。尤其卫星在主动推扫模式下，即使上注了起始点和结束点对应的高程，起始点与结束点之间推扫轨迹依然没有高程信息，无法实现精确指向和实时计算光学载荷的积分时间。因此需要在卫星控制系统装载全球数字高程模型(dem)。
2、对于有自主任务规划功能的卫星，需要实际成像任务开始前预先对所有成像任务进行分析和最优排序，星载全球数字高程模型(dem)能精确预估完成各成像任务的执行时间，从而提高规划的准确性。
3、针对在卫星控制系统装载全球数字高程模型(dem)，装载dem需要解决以下3个问题：
4、1)地面应用所需的30米级地理网格分辨率，卫星应用所需的地理网格分辨率与遥感载荷分辨率有关，一般只需公里级地理网格分辨率，需要将米级地理网格分辨率转换为公里级地理网格分辨率；
5、2)传统地面应用的dem数据存储量巨大，数据量达到t量级，无法应用在存储能力相对较弱的卫星上，卫星存储能力一般为m级数据存储量；
6、3)星上的dem数据存储在专用存储器中，例如flash等，访问读取时间远大于对sram的读取时间，因此需要尽量减少对dem数据存储器的访问次数，以提高数据读取速率。
7、以上3个问题导致传统地面应用的dem无法直接在卫星上应
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种星载小数据约束的相对高精度量dem生成、存储和访问方法，实现dem可在卫星控制系统中应用，并确保在轨应用效果。
2、本专利技术解决技术的方案是：
3、一种星载小数据约束的相对高精度量dem生成、存储和访问方法，包括：
4、设置海洋地区为相同高程数值，利用几何平均法将极高精度地理网格分辨率的dem生成需求的相对高精度地理网格分辨率的dem；
5、定义dem存储格式，所述dem存储格式为二进制文件，所述二进制文件包括文件信息头、一级索引、二级索引和数据区、累加和四部分，其中一级索引指向一个地理区域网格cell的存储起始位置，二级索引用于指向所需经纬度高程的存储地址；
6、建立指定经度m_lon、纬度m_lat坐标的dem高程数据访问提取方法。
7、优选的，一级索引将纬度范围均分为六个区域，0°～30°、0°～-30°、30°～60°、-30°～-60°、60°～90°、-60°～-90°，每个区域的一级索引均按经度方向存放，由北向南，由西向东，每个区域之间的存放顺序以及cell网格划分如下表所示：
8、
9、优选的，二进制文件中，数据记录按列存放，每列包括nptlat个数据，每个数据用两个有符号整型数存储；每个cell包含nptlon列，即cell数据区大小为nptlon*nptlat*2bytes；其中nptlat为地理区域网格cell在纬度上的点，nptlon为地理区域网格cell在经度上的点。
10、优选的，建立指定经度m_lon、纬度m_lat坐标的dem高程数据访问提取方法，步骤如下：
11、第一步：根据当前指定经度和纬度确定其所对应的一级索引指针区，读取该一级索引指针区内容获得当前指定经度和纬度所在cell的存储起始位置；
12、第二步：读取二级索引指针区中的cell头部信息，首先判断在该cell是否使用了高程数据简化处理，如使用则直接读取简化处理后的高程值，如未使用高程数据简化处理，则计算cell数据区中的相对存储位置，并读取该位置的高程值。
13、优选的，
14、第一步的实现方法如下：
15、如果当前指定纬度m_lat满足0度<m_lat≤30度，则
16、一级索引位置＝inta((m_lon+180))×30+30-intb(m_lat)；
17、如果当前指定纬度m_lat满足-30度<m_lat≤0度，则：
18、一级索引位置＝30×360+inta(m_lon+180)×30-intb(m_lat)；
19、如果当前指定纬度m_lat满足30度<m_lat≤60度，则：
20、一级索引位置＝60×360+inta((m_lon+180)/3)×30+60-intb(m_lat)；
21、如果纬度m_lat满足-60度<m_lat≤-30度，则：
22、一级索引位置＝60×360+10×360+inta((m_lon+180)/3)×30-intb(m_lat)-30；
23、如果纬度m_lat满足60度<m_lat≤90度，则：
24、一级索引位置＝60×360+20×360+inta((m_lon+180)/5)×30+90-intb(m_lat)
25、如果纬度m_lat满足-90度≤m_lat≤60度，则：
26、一级索引位置＝60×360+20×360+6×360+inta((m_lon+180)/5)×30-intb(m_lat)-60；
27、其中inta()表示向下取整，intb()表示向上取整；
28、当前指定经度和纬度对应的一级索引指针区为文件信息头的length长度+一级索引位置乘以4。
29、优选的，相对存储位置计算如下：
30、inta((m_lon-lonstart)÷deltalon×nptlon)×nptlat×2
31、+inta((m_lat-latstart)÷deltalat×nptlat)×2
32、其中，lonstart为该cell中的起始经度、latstart为该cell中的起始纬度、deltalon为该cell中经度方向的间距、nptlon为该cell在经度上的点、deltalat为该cell中纬度方向的间距、nptlat为该cell在纬度上的点，inta()表示向下取整，intb()表示向上取整。
33、第二方面，本专利技术提供一种终端设备，包括：
34、存储器，用于存储至少一个处理器所执行的指令；
35、处理器，用于执行存储器中存储的指令，实现上述第一方面所述的方法。
36、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
37、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
38、本专利技术提出了一种星本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，一级索引将纬度范围均分为六个区域，0°～30°、0°～-30°、30°～60°、-30°～-60°、60°～90°、-60°～-90°，每个区域的一级索引均按经度方向存放，由北向南，由西向东，每个区域之间的存放顺序以及Cell网格划分如下表所示：
3.根据权利要求2所述的一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，二进制文件中，数据记录按列存放，每列包括NptLat个数据，每个数据用两个有符号整型数存储；每个Cell包含NptLon列，即Cell数据区大小为NptLon*NptLat*2Bytes；其中NptLat为地理区域网格Cell在纬度上的点，NptLon为地理区域网格Cell在经度上的点。
4.根据权利要求1所述的一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，建立指定经度m_Lon、纬度m_Lat坐标的DE
5.根据权利要求4所述的一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的一种星载小数据约束的相对高精度量DEM生成、存储和访问方法，其特征在于，相对存储位置计算如下：
7.一种终端设备，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种星载小数据约束的相对高精度量dem生成、存储和访问方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种星载小数据约束的相对高精度量dem生成、存储和访问方法，其特征在于，一级索引将纬度范围均分为六个区域，0°～30°、0°～-30°、30°～60°、-30°～-60°、60°～90°、-60°～-90°，每个区域的一级索引均按经度方向存放，由北向南，由西向东，每个区域之间的存放顺序以及cell网格划分如下表所示：
3.根据权利要求2所述的一种星载小数据约束的相对高精度量dem生成、存储和访问方法，其特征在于，二进制文件中，数据记录按列存放，每列包括nptlat个数据，每个数据用两个有符号整型数存储；每个cell包含nptlon列，即cell数据区大小为nptlon*nptlat*2bytes；其中nptl...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢林峰，薛超，吕高见，姚宁，关新，傅秀涛，许凡，张科备，刘建军，杨春河，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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