(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.05.15C N 103108189 A (21)申请号 201310066036.5
(22)申请日 2013.03.01
H04N 7/26(2006.01)
H04N 21/845(2011.01)
(71)申请人北京大学
地址100871 北京市海淀区颐和园路5号
(72)发明人程承旗 濮国梁 陈波 陆楠
(74)专利代理机构北京理工大学专利中心
11120
代理人付雷杰
高燕燕
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种用于北斗遥感影像数据
传输方法，步骤一：根据用户所用北斗卡的通信
能力和待传输影像的分辨率确定GeoSOT 网格的
层级，该层级的GeoSOT 网格大小满足如下条件：
GeoSOT 网格大小的影像块所包含的像素个数能
的GeoSOT 网格对待传输影像进行剖分，得到多个 影像块；每个影像块对应一个剖分面片；步骤三：
利用GeoSOT 编码的方法对由步骤一得到的每个
剖分面片进行编码；步骤四：将剖分面片对应的
影像块及其在步骤三中求得的编码组合成数据
段，使用北斗短报文数据包打包方法对所述的数
据段进行打包，得到北斗数据包；将所述北斗数
据包进行传输；使用本发明能够提高北斗短报文
系统分发遥感影像的效率与成功率。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书6页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图2页(10)申请公布号CN 103108189 A
*CN103108189A*
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1.一种用于北斗遥感影像数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：根据用户所用北斗卡的通信能力和待传输影像的分辨率确定GeoSOT网格的层级，该层级的GeoSOT网格大小满足如下条件：GeoSOT网格大小的影像块所包含的像素个数能够在一个北斗数据包中传输；
步骤二：以所确定的GeoSOT网格对待传输影像进行剖分，得到多个影像块；每个影像块对应一个剖分面片；
步骤三：利用GeoSOT编码的方法对由步骤二得到的每个剖分面片进行编码；
步骤四：将剖分面片对应的影像块及其在步骤三中求得的编码组合成数据段，使用北斗短报文数据包打包方法对所述的数据段进行打包，得到北斗数据包；将所述北斗数据包进行传输；若北斗数据包发生误码和丢包，则重新传输本北斗数据包。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用户端接收到北斗数据包后，根据数据段中的GeoSOT编码确定影像块的位置，并根据位置将影像块上图显示。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤一为：
步骤101、根据当前用户北斗卡的等级以及北斗数据包的帧结构确定单个数据包每次可传的像素个数；
步骤102、确定一个p×p的正方形，该正方形所容纳的像素个数小于或等于、且最接近所述每次可传的像素个数；p为正整数；
步骤103、将待传输影像的经纬度分辨率，乘以p得到所述正方形经纬度范围初值α；
步骤104、根据GeoSOT剖分方法定义的每个层级的GeoSOT网格大小，选择不大于经纬度范围初值α的最大GeoSOT网格，确定该GeoSOT网格的层级m。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二为：
步骤201、根据待传输影像的经纬度范围计算其最小外包经纬度矩形；
步骤202、确定包含所述最小外包经纬度矩形的最小外包剖分矩形；所述最小外包剖分矩形是以所确定层级的GeoSOT网格为单元；
步骤203、确定所述最小外包剖分矩形包含的GeoSOT剖分面片集；
步骤204、对于剖分面片集，逐个计算每个剖分面片在影像中的像素坐标范围，得到每个剖分面片对应的影像块。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤三为：
步骤301、确定剖分片面的定位角点的经度N和纬度E；令i=1，m取值为所确定的GeoSOT网格的层级；n=N，e=E；
步骤302、判断i是否小于或等于m，如果是，则执行步骤302，否则，执行步骤304；
步骤303、计算剖分面片在第i层的一维二进制编码X
i Y
i
：
X
i
=n÷2m-i（1）
Y
i
=e÷2m-i（2）
式（1）的余数赋值为n，式（2）的余数赋值为e，令i自增1，返回步骤302；
步骤304、将剖分面片在1到m层的一维二进制编码X
1Y
1
～X
m
Y
m
顺序组合，得到该剖分
面片的一维二进制编码。权 利 要 求 书
CN 103108189 A
一种用于北斗遥感影像数据传输方法
技术领域
[0001] 本发明属于地球空间信息组织、遥感和通信技术领域。
背景技术
[0002] 当前，随着对地观测手段的不断丰富、空间信息获取能力的不断提升，人们获得的空间数据极大丰富，数据的丰富伴随着数据服务的快速发展。在空间信息服务模式中，遥感
影像的分发服务是其非常重要的内容之一。北京大学申请的申请号为201210030933.6的
“一种统一现有经纬度剖分网格的方法”公开了一种GeoSOT剖分和编码方发明专利申请：
案，用于解决全球地理空间剖分和标识问题。本发明针对北斗卫星导航系统的双向短报文
系统，基于GeoSOT剖分和编码方案提出了一种用于提高北斗影像数据分发效率与成功率
的分包方法。
[0003] “北斗”卫星导航系统是我国自行研制、自行建设、自行管理，具有完全自主知识产权的区域性卫星导航系统，已广泛应用在导航、公安、农业、海洋、森林防火、灾害救援等各个领域。同时，北斗导航系统还为用户提供报文通信功能，作为常规通信手段一种有益的补充。
[0004] 通常遥感影像的数据量较大，由于用户北斗卡的等级和通信能力的限制，北斗短报文系统每次能传输的数据量有限，因此使用北斗短报文系统进行遥感影像的传输需要尽可能地减少单次传输的数据量。传统的北斗短报文系统在传输影像时往往采用影像压缩技术减少数据量，如频率压缩，是将整个影像区域进行压缩，形成数据流，先传低频概要信息，再传高频细节信息，用户需接收到全部信息后才能将整个目标区域清晰地显示出来，对于每卡只能传120个汉字的北斗短报文系统来说，对用户查看目标区域的响应速度较慢。此外，如果传输低频信息的数据包发生误码或丢包，将使整幅影像无法显示。
[0005] 北斗报文通信由于通信频度、次通信量的特殊性，其通信带宽与遥感影像分发的要求存在着突出的矛盾。此外，由于北斗短报文通信还存在通信丢包、误码率较高等缺点，因此在影像数据的传输过程中，必须采取有效的措施保证传输的效率与成功率。
[0006] 基于以上分析，研究基于GeoSOT地理剖分的北斗短报文系统的影像分发，实现面向北斗终端的动态影像传输，对于充分的利用北斗导航卫星报文通信功能，更大程度的发挥北斗导航系统的作用具有重要的意义。
发明内容
[0007] 有鉴于此，本发明提出一种基于GeoSOT剖分网格与编码的遥感影像数据传输方法，目的是为了提高北斗短报文系统分发遥感影像的效率与成功率。
[0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案为：
[0009] 一种用于北斗遥感影像数据传输方法，包括如下步骤：
[0010] 步骤一：根据用户所用北斗卡的通信能力和待传输影像的分辨率确定GeoSOT网格的层级，该层级的GeoSOT网格大小满足如下条件：GeoSOT网格大小的影像块所包含的像
素个数能够在一个北斗数据包中传输；
[0011] 步骤二：以所确定的GeoSOT网格对待传输影像进行剖分，得到多个影像块；每个影像块对应一个剖分面片；
[0012] 步骤三：利用GeoSOT编码的方法对由步骤二得到的每个剖分面片进行编码；[0013] 步骤四：将剖分面片对应的影像块及其在步骤三中求得的编码组合成数据段，使用北斗短报文数据包打包方法对所述的数据段进行打包，得到北斗数据包；将所述北斗数据包进行传输；若北斗数据包发生误码和丢包，则重新传输本北斗数据包。
[0014] 进一步地，用户端接收到北斗数据包后，根据数据段中的GeoSOT编码确定影像块的位置，并根据位置将影像块上图显示。
[0015] 有益效果：
[0016] 1、本发明所提供的用于北斗遥感影像数据分发的分包方法，是根据北斗短报文系统的特点，将影像数据分为较小的数据块，因此在将数据包传输到用户端时，若发生误码和丢包，则只重新传输本数据包，提高了工作效率，并在一定意义上提高了数据传输成功率；[0017] 2、本发明所提出的遥感影像数据的分包方法，使每个数据包都带有了明确的空间标识，成功接收一个包就显示一个包，与传统的传完所有数据包才能合并解析出原影像的模式相比效率较高。
附图说明
[0018] 图1为基于某级GeoSOT网格进行遥感影像剖分的示意图；
[0019] 图2为基于GeoSOT编码的遥感影像剖分标识生成流程；
[0020] 图3为北斗短报文数据包主要组成部分；
[0021] 图4为用户端数据局部更新示意图。
具体实施方式
[0022] 本发明提出一种用于北斗遥感影像数据分发的分包方法，该方法针对北斗卫星导航系统的双向短报文通信系统，基于GeoSOT全球剖分网格对遥感影像数据进行划分，利用剖分编码对遥感数据包进行标识与传输，有利于提高北斗数据分发的效率与成功率。[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点表述的更加清楚明白，以下结合具体实例，对本发明的具体实施方式做详细说明。
[0024] 本发明一种用于北斗遥感影像数据的传输方法，所包括的具体步骤为：[0025] 步骤1：选取合适的GeoSOT剖分层级，使用该层级的网格对遥感影像数据进行剖分；
[0026] 参见“一种统一现有经纬度剖分网格的方法”的专利申请，该GeoSOT剖分和编码方案基于经纬度坐标空间定义，采用全四叉树递归剖分，将地球表面空间从全球剖分至厘米级，共计32层级，GeoSOT网格上下级别之间的面积之比是1/4。GeoSOT剖分体系见表1，表1给出了各个剖分层级的GeoSOT网格大小：
[0027] 表1GeoSOT网格一览表
[0028]
[0029] 基于该GeoSOT剖分方案，本步骤1具体分为两个步骤，（1）是选取合适的GeoSOT 剖分层级，（2）是使用该层级的网格对遥感影像数据进行剖分。
[0030] （1）、根据用户所用北斗卡的通信能力和待传输影像的分辨率确定GeoSOT网格的层级，该层级的GeoSOT网格大小满足如下条件：GeoSOT网格大小的影像块所包含的像素个数能够在一个北斗数据包中传输。
[0031] 本实施例给出了一种选取剖分层级的具体实施过程：
[0032] 步骤101、根据当前用户北斗卡的等级以及北斗数据包的帧结构确定单个数据包每次可传的像素个数；
[0033] 本实施例中，采用速率为120汉字/次某级民用用户卡传输彩影像（每个像素用范围为0-255的R、G、B值表示）：经计算得到，每个数据包每次可传输240byte的数据，每个像素大小为1.5byte。由已知的北斗数据包的结构可知，数据包中还需包括用户ID识别、校验位等控制信息，及本发明需要新增的GeoSOT编码，因此，不能将整个数据包用于传输像素值，根据实际的北斗数据帧结构，240byte的数据包最多可有136byte作为数据段，即数据段最多可包括45个像素。
[0034] 步骤102、确定一个p×p的正方形，该正方形所容纳的像素个数小于或等于、且最接近所述每次可
传的像素个数。p为正整数。采用该方法确定出的正方形能够保证后续划分出的影像块能够容纳在一个北斗数据包中传输，且正方形为可能的最大正方形，从而可以减小整个图像的传输次数。
[0035] 本实施例中，数据段最多可包括45个像素，因此所确定的正方形为6×6个像素的
正方形。
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