数据采集方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种数据采集方法，包括：确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗；将所述地面任务区域划分成多个网格；根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角；以及确定各成像访问时间窗中，所述最佳侧摆角下各网格的有效覆盖次数px′，并评估各网格的有效覆盖率。通过结合卫星轨道计算技术、卫星成像访问计算技术，同时还根据地面任务区域历史云量情况，对地面任务区域有效覆盖率进行评估的方法，具有评估精度高、计算效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
数据采集方法及装置
本专利技术涉及多卫星联合数据采集分析评估
，尤其涉及一种数据采集方法及装置。
技术介绍
遥感卫星影像数据具有大面积同步观测、良好的时效性等特点，因此在土地利用调查方面得到了广泛应用。遥感卫星数据采集的质量和时效性是土地变更调查顺利展开的关键，由于受相关卫星的成像能力和各卫星任务区域的天气等因素的影响，使得遥感数据的政府采供具有一定的不可控性。如果能对地面任务区的卫星有效覆盖情况进行评估，从而能尽早发现薄弱地区，尽早采取预案，对保障各区域的遥感数据的及时获取具有现实意义。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种数据采集方法及装置，以解决上述的至少一项技术问题。(二)技术方案本专利技术的一方面，提供了一种数据采集方法，包括：确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗；将所述地面任务区域划分成多个网格；根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角；以及确定各成像访问时间窗中，所述最佳侧摆角下各网格的有效覆盖次数px′，并评估各网格的有效覆盖率。在本专利技术的一些实施例中，所述网格满足用户对于地面任务区域的云量要求。在本专利技术的一些实施例中，各所述网格的形状大小一致。在本专利技术的一些实施例中，卫星对地面任务区域的观测起止时间中，各组成像开始时间和成像结束时间即为所述成像访问时间窗。在本专利技术的一些实施例中，根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗的卫星的最佳侧摆角，具体包括以下步骤：计算卫星以侧摆角i进行拍摄时，各网格x的有效覆盖次数的总增量其中，Ri为侧摆角为i时拍摄到的所有网格点，Δpx＝px′-px，px′是当前计算得出的网格点x的有效覆盖次数，px是各网格x历史的有效覆盖次数，0≤px≤1，0≤px′≤1；对每一个侧摆角i计算该侧摆角下有效覆盖次数的总增量然后对降序排序；以及按照的排列顺序，直至确定以侧摆角i拍摄，被拍摄区域网格点Ri的平均有效覆盖次数小于最大平均覆盖指数α的侧摆角，|Ri|表示Ri中网格点数量；或者按照的排列顺序，直至确定被拍摄区域网格点Ri当前的平均有效覆盖次数与各网格x历史的平均有效覆盖次数的差大于最小增长率指数β的侧摆角。在本专利技术的一些实施例中，所述最佳侧摆角下各网格的当前的有效覆盖次数满足公式：px′＝min(px+Δpx，1)，Δpx表示网格x被拍摄1次后有效覆盖次数的增量，其计算方法为：Δpx＝1/gx，gx表示实现覆盖需要的拍摄次数，gx满足公式为：kx为云量要求的概率，γ表示网格x成功拍摄的置信系数。在本专利技术的一些实施例中，评估各网格的有效覆盖率，指若网格的有效覆盖次数等于1，则卫星对该网格完成了有效覆盖；若网格的有效覆盖次数小于1，则该网格未对该网格完成有效覆盖。本专利技术的另一方面，还提供了一种数据采集装置，包括：第一确定模块，用于确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗；划分模块，用于将所述地面任务区域划分成多个网格；第二确定模块，用于根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角；以及评估模块，用于确定各成像访问时间窗中，所述最佳侧摆角下各网格的有效覆盖次数px′，并评估各网格的有效覆盖率。在本专利技术的一些实施例中，所述第二确定模块还包括：增量计算单元，用于计算卫星以侧摆角i进行拍摄时，各网格x的有效覆盖次数的总增量其中，Ri为侧摆角为i时拍摄到的所有网格点，Δpx＝px′-px，px′是当前计算得出的网格点x的有效覆盖次数，px是各网格x历史的有效覆盖次数，0≤px≤1，0≤px′≤1；降序单元，对每一个侧摆角i计算该侧摆角下有效覆盖次数的总增量然后对降序排序；以及最佳侧摆角确定单元，用于按照的排列顺序，直至确定以侧摆角i拍摄，被拍摄区域网格点Ri的平均有效覆盖次数小于最大平均覆盖指数α的侧摆角，|Ri|表示Ri中网格点数量；或者按照的排列顺序，直至确定被拍摄区域网格点Ri当前的平均有效覆盖次数与各网格x历史的平均有效覆盖次数的差大于最小增长率指数β的侧摆角。在本专利技术的一些实施例中，所述最佳侧摆角下各网格的当前的有效覆盖次数满足公式：px′＝min(px+Δpx，1)，Δpx表示网格x被拍摄1次后有效覆盖次数的增量，其计算方法为：Δpx＝1/gx，gx表示实现覆盖需要的拍摄次数，gx满足公式为：kx为云量要求的概率，γ表示网格x成功拍摄的置信系数。(三)有益效果本专利技术的数据采集方法及装置，相较于现有技术，至少具有以下优点：1、结合卫星轨道计算技术、卫星成像访问计算技术，同时还根据地面任务区域历史云量情况，对地面任务区域有效覆盖率进行评估，具有评估精度高、计算效率高等特点。2、根据有效覆盖次数总增量最大原则，引入“最大平均覆盖指数”或者“最小增长率指数”两个限制条件，选择出卫星在各成像访问时间窗中的最佳侧摆角，进一步地提高了网格的有效覆盖率的评估结果。附图说明图1为本专利技术实施例的数据采集方法的步骤示意图。图2为本专利技术实施例的网格划分示意图。图3为本专利技术实施例的步骤S3的子步骤示意图。图4为本专利技术实施例的数据采集装置的结构示意图。图5为本专利技术实施例的第二确定模块的结构示意图。具体实施方式基于现有技术中，卫星的成像能力和各卫星任务区域的天气等因素使得遥感数据的政府采供具有一定的不可控性，本专利技术对地面任务区的卫星有效覆盖情况进行评估，从而能尽早发现薄弱地区，尽早采取预案，对保障各区域的遥感数据的及时获取具有现实意义。因此，本专利技术提供了一种多卫星对地面任务区域有效覆盖率进行评估的方法，根据卫星的成像特性并结合地面任务区的历史云量情况，评估地面任务区的有效覆盖率。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术实施例的一方面，提供了一种数据采集方法，图1为本专利技术实施例的数据采集方法的步骤示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：S1、确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗。其中，卫星对地面任务区域的观测起止时间中，各组成像开始时间和成像结束时间即为所述成像访问时间窗。举例来说，卫星对地面任务区域的成像观测起止时间为T1至T2，计算T1至T2时间范围内卫星对地面任务区域的所有成像开始时间和成像结束时间，每一组成像开始时间和成像结束时间组成一个成像访问时间窗。S2、将所述地面任务区域划分成多个网格。本专利技术实施例结合地面任务区域历史云量情况，从而能够更精准地评估计算卫星对地面任务区域有效覆盖率，因此所述网格应该满足用户对于地面任务区域的云量要求。比如，用户要求地面任务区域云量小于20％，则可拍摄网格点选择云量小于20％的网格点即可。图2为本专利技术实施例的网格划分示意图，如图2所示，当划分网格时，应该先确定地面任务区域的外界矩形，再对该外界矩形进行划分，优选地，各所述网格大小形状一致，如此便于划分，还能减小误差。S3、根据有效覆盖次数总增量最大原则，结合最大平均覆盖指数或者最小增长率指数二者之一，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角。这是因为目前绝大部分卫星都具有左右侧摆成像能力，对于需要多个卫星条带组合才能覆盖的地面任务区域，卫星每一次成像访问会有多个成像侧摆角可供选择，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据采集方法，包括：确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗；将所述地面任务区域划分成多个网格；根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角；以及确定各成像访问时间窗中，所述最佳侧摆角下各网格的有效覆盖次数px′，并评估各网格的有效覆盖率。

【技术特征摘要】
1.一种数据采集方法，包括：确定卫星对地面任务区域的成像访问时间窗；将所述地面任务区域划分成多个网格；根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗中卫星每次过境的最佳侧摆角；以及确定各成像访问时间窗中，所述最佳侧摆角下各网格的有效覆盖次数px′，并评估各网格的有效覆盖率。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网格满足用户对于地面任务区域的云量要求。3.根据权利要求2所述的方法，其中，各所述网格的形状大小一致。4.根据权利要求1所述的方法，其中，卫星对地面任务区域的观测起止时间中，各组成像开始时间和成像结束时间即为所述成像访问时间窗。5.根据权利要求2所述的方法，其中，根据最大平均覆盖指数或者最小增长率指数，确定每次成像访问时间窗的卫星的最佳侧摆角，具体包括以下步骤：计算卫星以侧摆角i进行拍摄时，各网格x的有效覆盖次数的总增量其中，Ri为侧摆角为i时拍摄到的所有网格点，Δpx＝px′-px，px′是当前计算得出的网格点x的有效覆盖次数，px是各网格x历史的有效覆盖次数，0≤px≤1，0≤px′≤1；对每一个侧摆角i计算该侧摆角下有效覆盖次数的总增量然后对降序排序；以及按照的排列顺序，直至确定以侧摆角i拍摄，被拍摄区域网格点Ri的平均有效覆盖次数小于最大平均覆盖指数α的侧摆角，|Ri|表示Ri中网格点数量；或者按照的排列顺序，直至确定被拍摄区域网格点Ri当前的平均有效覆盖次数与各网格x历史的平均有效覆盖次数的差大于最小增长率指数β的侧摆角。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述最佳侧摆角下各网格的当前的有效覆盖次数满足公式：px′＝min(px+Δpx，1)，Δpx表示网格x被拍摄1次后有效覆盖次数的增量，其计算方法为：Δpx＝1/gx，gx表示实现覆盖需要的拍摄次数，gx满足公式为：kx为云量要求的概率，γ表示网...

【专利技术属性】
技术研发人员：马广彬，黄鹏，章文毅，林友明，朱政霖，田妙苗，冯柯，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11