一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法及系统，包括：步骤S1，将三维探地雷达采集的原始数据根据瓦片坐标系转换成瓦片图片并缓存；步骤S2，根据瓦片图片与采集日期建立数据索引，通过层级对应关系插入至数据库表；步骤S3，通过客户端地图应用携带时空参数发送全时空检索请求；步骤S4，服务端进行数据检索，返回检索结果对应的瓦片图片数据流；步骤S5，客户端地图应用接收所述瓦片图片数据流后，通过坐标转换实现所述瓦片图片数据流在地图上的贴片。本发明专利技术实现了在地图上任意位置、任意时间内快速检索出相应的雷达数据，并自动将其转换成图片在地图上实现贴片展示，还通过缓存技术保证了整体方案的响应速度，直观且高效。观且高效。观且高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种数据检索方法，尤其涉及一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，还涉及采用了该基于三维探地雷达数据的全时空检索方法的全时空检索系统。

技术介绍

[0002]探地雷达是一种电磁波无损探测技术。探地雷达通过天线向地下发射高频电磁波并接收地下目标的回波，来探测地下介质的物质特性和分布规律。由于三维探地雷达的应用领域比较特殊，其探测收集到的数据量比较大，在现有技术中，用户只能在探测完成后单个调出某次探测的测线数据打开查看和分析，无法结合地图随时随地的直观展示出探地结果及其信息，尤其是想要从海量的数据中快速检索出某个地点和/或某个时间的数据，是非常困难的，因此无法满足直观的全时空检索需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够实现在地图任意位置和/或任意时间展示出该位置范围内的所有已探测的三维探地雷达数据，以便能够更直观地看出道路质量以及安全隐患的基于三维探地雷达数据的全时空检索方法。在此基础上，还进一步提供采用了该基于三维探地雷达数据的全时空检索方法的全时空检索系统。
[0004]对此，本专利技术提供一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，包括以下步骤：步骤S1，将三维探地雷达采集的原始数据根据瓦片坐标系转换成瓦片图片并进行缓存；步骤S2，根据转换后得到的瓦片图片与采集日期建立数据索引，并通过层级对应关系插入至数据库表；步骤S3，通过客户端地图应用携带时空参数发送全时空检索请求；步骤S4，服务端在接收到所述全时空检索请求后进行数据检索，返回检索结果对应的瓦片图片数据流；步骤S5，客户端地图应用接收返回的所述瓦片图片数据流之后，通过坐标转换实现所述瓦片图片数据流在地图上的贴片。
[0005]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S1包括以下子步骤：步骤S101，定义瓦片坐标系的有效层级level；步骤S102，读取三维探地雷达采集的原始数据的修改时间，以所述修改时间作为采集时间collectDate，读取原始数据的文件总长度totalLength，根据原始数据的每4字节为一个整型数字，然后先读取4字节原始数据转换为整数以作为道号总数traceNumber，再依次读取4字节原始数据转换为整数以作为采样层数samplesNumber，通过公式channelNumber=(totalLength
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8)/traceNumber/samplesNumber/4计算出雷达通道数channelNumber；步骤S103，根据所述雷达通道数channelNumber进行依次循环，在道号路径方向的
垂直方向将每个通道数据进行依次排列，并计算出每个通道下的垂直方位角度偏移后的经纬度位置Cn(lng, lat)；步骤S104，根据经纬度位置Cn(lng, lat)以及有效层级level，计算出瓦片坐标位置(x,y)和瓦片图片中的像素位置(pixelX,pixelY)；步骤S105，在雷达通道Cn下继续循环总采样层数samplesNumber，根据当前采样层数Sn设置瓦片图片存储相对路径tileImage，并判断当前路径下文件是否已经存在，如果不存在则新建一个256*256空白图片，如果存在则跳转至步骤S106；步骤S106，在采样层数Sn下继续循环道号数traceNumber，根据当前道号Tn读取三维雷达数据中的位置，从该位置开始读取4个字节然后转换成整型数字value，将整型数字value分别作为RGBA颜色代码的RGB颜色值，A设置为255表示不透明，根据步骤S104计算出的像素位置(pixelX,pixelY)将RGBA值绘制在图片存储相对路径tileImage的指定像素坐标位置上。
[0006]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S103中，先根据前后相邻的2个道号坐标计算这2个道号之间的垂直方位角度bearing，然后根据每个通道在上一个通道偏移的经纬度Cn
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1(lng,lat)下的垂直偏移距离d=1.5/channelNumber，计算出每个通道下的垂直方位角度偏移后的经纬度位置Cn(lng, lat)。
[0007]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S104中，通过公式和分别计算瓦片坐标位置(x,y)中的横轴坐标x和竖轴坐标y，其中，lng表示经纬度位置的横坐标，lat表示经纬度位置的纵坐标；通过公式和分别计算瓦片图片中像素位置(pixelX,pixelY)的瓦片图横轴坐标pixelX和瓦片图竖轴坐标pixelY，其中，lng表示经纬度位置的横坐标。
[0008]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S106中，通过表达式dataIndex=(8+channelNumber*samplesNumber*Tn)读取三维雷达数据中的位置dataIndex。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S2包括以下子步骤：
步骤S201，在数据库新建数据库表t_tile_index，所述数据库表t_tile_index包含瓦片图对应的雷达数据采集日期collectDate、瓦片x坐标、瓦片y坐标、瓦片有效层级level以及采样层数Sn；步骤S202，将瓦片对应的雷达数据采集日期collectDate、瓦片x坐标、瓦片y坐标、瓦片有效层级level以及采样层数Sn对应插入至所述数据库表t_tile_index。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S3包括以下子步骤：步骤S301，打开客户端地图，创建瓦片图层用于展示检索的雷达数据水平切面图；步骤S302，通过检索按钮在地图弹出检索条件窗口；步骤S303，在检索窗口中输入要查看的探测日期范围和地下水平采样层级；步骤S304，通过检索按钮在地图上添加新的底图作为雷达数据的图形展示层，地图根据当前视窗内的所有瓦片向服务端发送HTTP请求，请求方式为GET请求，请求中携带瓦片x坐标、瓦片y坐标、地图放大级别z、检索日期date以及地下深度位置参数depth，所述地图放大级别z取值为瓦片有效层级level。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S4包括以下子步骤：步骤S401：根据请求参数中的瓦片x坐标、瓦片y坐标、地图放大级别z、检索日期范围和采样层数Sn在数据库表t_data_index检索雷达数据采集日期collectDate在检索日期范围内的数据，且瓦片x坐标、瓦片y坐标、地图放大级别z以及采样层数Sn均匹配的数据，如果存在多个数据，则选择雷达数据采集日期collectDate距离当前日期最近的一个；如果数据不存在，则返回一个256*256像素的空白图片；步骤S402，将检索到的数据拼接成存储路径x/y/level/collectDate_sn.png，然后读取该路径下已缓存的瓦片图片；步骤S403，将所述瓦片图片转换成输出流返回给客户端。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述步骤S5包括以下子步骤：步骤S501，接收服务端响应，获取瓦片图片数据流。
[0013]步骤S5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，将三维探地雷达采集的原始数据根据瓦片坐标系转换成瓦片图片并进行缓存；步骤S2，根据转换后得到的瓦片图片与采集日期建立数据索引，并通过层级对应关系插入至数据库表；步骤S3，通过客户端地图应用携带时空参数发送全时空检索请求；步骤S4，服务端在接收到所述全时空检索请求后进行数据检索，返回检索结果对应的瓦片图片数据流；步骤S5，客户端地图应用接收返回的所述瓦片图片数据流之后，通过坐标转换实现所述瓦片图片数据流在地图上的贴片。2.根据权利要求1所述的基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：步骤S101，定义瓦片坐标系的有效层级level；步骤S102，读取三维探地雷达采集的原始数据的修改时间，以所述修改时间作为采集时间collectDate，读取原始数据的文件总长度totalLength，根据原始数据的每4字节为一个整型数字，然后先读取4字节原始数据转换为整数以作为道号总数traceNumber，再依次读取4字节原始数据转换为整数以作为采样层数samplesNumber，通过公式channelNumber=(totalLength
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8)/traceNumber/samplesNumber/4计算出雷达通道数channelNumber；步骤S103，根据所述雷达通道数channelNumber进行依次循环，在道号路径方向的垂直方向将每个通道数据进行依次排列，并计算出每个通道下的垂直方位角度偏移后的经纬度位置Cn(lng, lat)；步骤S104，根据经纬度位置Cn(lng, lat)以及有效层级level，计算出瓦片坐标位置(x,y)和瓦片图片中的像素位置(pixelX,pixelY)；步骤S105，在雷达通道Cn下继续循环总采样层数samplesNumber，根据当前采样层数Sn设置瓦片图片存储相对路径tileImage，并判断当前路径下文件是否已经存在，如果不存在则新建一个256*256空白图片，如果存在则跳转至步骤S106；步骤S106，在采样层数Sn下继续循环道号数traceNumber，根据当前道号Tn读取三维雷达数据中的位置，从该位置开始读取4个字节然后转换成整型数字value，将整型数字value分别作为RGBA颜色代码的RGB颜色值，A设置为255表示不透明，根据步骤S104计算出的像素位置(pixelX,pixelY)将RGBA值绘制在图片存储相对路径tileImage的指定像素坐标位置上。3.根据权利要求2所述的基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，其特征在于，所述步骤S103中，先根据前后相邻的2个道号坐标计算这2个道号之间的垂直方位角度bearing，然后根据每个通道在上一个通道偏移的经纬度Cn
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1(lng,lat)下的垂直偏移距离d=1.5/channelNumber，计算出每个通道下的垂直方位角度偏移后的经纬度位置Cn(lng, lat)。4.根据权利要求2所述的基于三维探地雷达数据的全时空检索方法，其特征在于，所述
步骤S104中，通过公式和分别计算瓦片坐标位置(x,y)中的横轴坐标x和竖轴坐标y，其中，lng表示经纬度位置的横坐标，lat表示经纬度位置的纵坐标；通过公式和分别计算瓦片图片中像素位置(pixelX,pixelY)的瓦片图横轴坐标pixelX和瓦片图竖轴坐标pixelY，其中，lng表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：何少伟，吴俊峰，王俊，党成冲，唐剑，
申请(专利权)人：深圳安德空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：