[发明专利]在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在一种在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法。

背景技术

数字地球是一种以计算机显示地球的系统，它以其直观性，方便性在一开始就受到大家的欢迎。

目前，高分辨率卫星影像一般是以一级加RPC的形式分发。也就是经过辐射校正处理的影像加上描述影像几何信息的RPC参数文件（一般还要有XML辅助信息文件）。

这种卫星影像如果采用PhotoShop等普通图像处理软件打开，用户看到的是未经正确纠正的图像，不能正确反映图像蕴含的丰富几何信息。

专业的遥感软件如Erdas，ArgGIS能够正确解译和分析这类卫星影像，但是，这种方式要求操作人员具有较高专业水平，并且影像以数字方式显示经纬度，也很不直观。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法。

本发明的技术解决方案是：在三维数字地球中显示一级卫星影像的方法，步骤如下：

（1）根据待显示的一级卫星影像中的有理多项式模型RPC，计算准确外接矩形范围；同时根据预先设置的顶层的图像瓦片配置信息以及传感器的空间分辨率计算金字塔的层数；

（2）根据顶层的图像瓦片配置信息以及准确外接矩形范围，计算顶层瓦片索引，将顶层瓦片索引放入图像瓦片索引队列中；

（3）取图像瓦片索引队列中的第一个瓦片索引作为当前瓦片索引，根据当前瓦片索引确定当前瓦片的几何信息即四个角点的经纬度信息；

（4）对当前瓦片内的每个像素利用步骤（1）中的RPC转换到一级卫星影像的行列坐标，如果转换后像素的行列坐标落在一级卫星影像范围之外，则设置该像素透明；否则从一级卫星影像中根据行列坐标重采样该像素到当前瓦片，当处理完当前瓦片的所有像素后转步骤（5）；

（5）根据当前瓦片索引计算当前瓦片文件存储路径，并将当前瓦片的像素根据所述的存储路径写入文件中；

（6）从图像瓦片索引队列中移除当前瓦片索引，判断当前瓦片是否已经达到步骤（1）中确定的金字塔层数的最深层，若未达到，计算下一层的瓦片索引，并放入图像瓦片索引队列中，转步骤（3）；否则，判断图像瓦片索引队列是否为空，若非空，则转步骤（3）；若为空，则三维数字地球读取所有瓦片文件组成的金字塔，完成一级卫星影像在三维数字地球中的显示。

本发明与现有技术相比有益效果为：

（1）本发明用三维数字地球上直接载入高分辨率卫星数字影像，不具有任何专业知识的普通用户也能方便的浏览准确定位的卫星影像，对其中包含的丰富信息快速判读。

（2）卫星影像随着分辨率提高，文件尺寸也成平方增大。用户不能一次观察到整个成像区域。因此，对原始影响必须进行适当处理，使用户能够随观察位置看见卫星影像的整体轮廓或者清晰的局部。而且，这些图像必须是在正确的位置上。本发明的重点是将卫星影像以最恰当分辨率呈现给用户，也就是随着观察点靠近卫星影像区域，影像逐渐清晰。采用的方法在不同的观察距离上计算需要对卫星影像重采样，实现了渐进明晰显示卫星影像。

（3）为了便于数字地球渲染，卫星影像始终被切分成正方形图像瓦片，每一块图像瓦片在降低比例尺采样时分裂成四块。所有的图像瓦片都具有相同的尺寸，下一级的瓦片比当前一级的比例尺降低一倍，因此分辨率提高了一倍，图像细节提高了一倍。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

具体实施方式

下面结合附图1及实例对本发明做详细介绍。为了更清楚的了解本发明，下面首先对本方法涉及的名词进行解释：

三维数字地球：是一种采用计算机图形学的方法显示地球的软件系统，该部分为现有技术，是本发明方法的基础。三维数字地球随着观察点离地球的远近显示不同分辨率的地球影像，所以，为了加快地球影像的读取和显示，相应地，地球影像也需要组织成金字塔。

一级卫星影像：为只经过辐射校正的卫星影像，一般包含RPC参数文件。这是遥感卫星地面处理系统通用的存档与分发格式。根据RPC参数文件后，给定一个地面经纬度及高程，可以计算出卫星对应像素的行列号。

瓦片：三维数字地球的影像金字塔中的每一个影像图片。瓦片一般是正方形，具有相同的大小（如512*512像素），并且是沿着经纬度方向的。瓦片一般具有alpha通道的图片格式，一般是png格式或者dds（DXT3）格式，而不能是jpg格式，这样多个瓦片能叠加显示。

瓦片索引：瓦片通过瓦片索引唯一确定，每一个瓦片索引是一个四元组