衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真與遙感影像可視化研究.pdf

1、隨著我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，在軌運(yùn)行的衛(wèi)星越來(lái)越多。研究人員往往需要查看衛(wèi)星在某一時(shí)刻的瞬時(shí)視場(chǎng)，這就需要對(duì)衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)進(jìn)行建模計(jì)算。伴隨著在軌運(yùn)行衛(wèi)星數(shù)量的增加，研究人員掌握的遙感數(shù)據(jù)越來(lái)越多。海量的遙感數(shù)據(jù)往往掌握在不同的單位，這就面臨數(shù)據(jù)共享的問(wèn)題。隨著數(shù)字地球的出現(xiàn)，三維GIS發(fā)展迅速?；跀?shù)字地球的影像數(shù)據(jù)可視化成為需要解決的問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，首先針對(duì)衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行研究，對(duì)已有衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)模型進(jìn)行改進(jìn)；針對(duì)海量

2、遙感影像可視化問(wèn)題，在分析了NASA Wrold Wind系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和深入研究NASA World Wind的地圖顯示方案的基礎(chǔ)上提遙感影像數(shù)據(jù)的多分辨率切片、發(fā)布與顯示方案。為了解決海量的多源遙感影像數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，在遙感影像管理方面，本文引入了基于SOA(面向服務(wù)架構(gòu))架構(gòu)思想數(shù)據(jù)管理方案，并用Web Service技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新之處體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：
　　 1.對(duì)遙感衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)模型進(jìn)行改進(jìn)。衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)模型

3、為了地球作為一個(gè)球體對(duì)覆蓋區(qū)域的影響，首先截取衛(wèi)星、地心連線所在平面，通過(guò)地心、衛(wèi)星、衛(wèi)星視域與地面交接點(diǎn)構(gòu)成三角形，利用正弦定理求取以地心為頂點(diǎn)的角度，從而獲取屬于與地表交接點(diǎn)的經(jīng)(緯)度。該模型還考慮了衛(wèi)星側(cè)擺、前(后)傾斜等情況下的衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)計(jì)算問(wèn)題。
　　 2.提出基于NASA World Wind顯示平臺(tái)的遙感影像可視化方案。首先設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)遙感影像切分算法，以單景遙感影像為處理對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行基于四杈樹(shù)的多分辨率重采樣

4、和瓦片切分。其次根據(jù)World Wind視距和分辨率的關(guān)系對(duì)World Wind進(jìn)行分辨等級(jí)劃分。最后進(jìn)行World Wind視距與多分辨率遙感影像匹配，根據(jù)視距的大小判斷World Wind分辨等級(jí)，根據(jù)World Wind分辨率等級(jí)獲取與之相適的遙感影響瓦片。
　　 3.設(shè)計(jì)了基于SOA架構(gòu)思想的衛(wèi)星覆蓋區(qū)域模型和遙感影像數(shù)據(jù)發(fā)布方案，以Tomcat為服務(wù)器，在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域建模方面采用WebService技術(shù)，以WSDL作為

5、通信載體，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器服務(wù)的發(fā)布；在基于WMS的遙感影像數(shù)據(jù)發(fā)布實(shí)現(xiàn)中采用Java Servlet技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
　　 本文上述研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)，被應(yīng)用于國(guó)家航天局遙感論證中心航天遙感高性能處理平臺(tái)項(xiàng)目中。遙感高性能處理平臺(tái)實(shí)踐證明該研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)解決了遙感衛(wèi)星視域仿真和遙感衛(wèi)星影像發(fā)布的問(wèn)題。遙感高性能處理平臺(tái)系統(tǒng)響應(yīng)迅速、準(zhǔn)確。并具有靈活的數(shù)據(jù)查詢和交互能力，充分滿足地學(xué)數(shù)據(jù)在線發(fā)布服務(wù)的需求和基于NASA Wrold Wi