[发明专利]基于照片EXIF信息解读的野外土地覆盖样本采样辅助系统

权利要求书

1.一种基于照片EXIF信息解读的野外土地覆盖样本采样辅助系统，其特征在于，包括：

采集设备，用于在预设距离内采集目标样本的照片数据；

野外照片批量化读取分析系统，用于根据用户选择的图片文件夹获取采样照片，读取所述图片文件夹中所有采样照片的头文件中的信息，并结合所有照片的头文件中的信息生成分析表；

野外路线及样本点生成及可视化系统，用于生成所述分析表对应的可视化KML文件；

采样数据精细编辑与共享系统，用于对所述可视化KML文件进行编辑和共享，所述编辑包括对标记点进行增加、修改和删除。

2.如权利要求1所述的系统其特征在于，所述野外照片批量化读取分析系统具体用于：

在输入所述采样照片后，通过程序自动读取文件夹中所有照片的头文件中的信息，并结合所述信息利用核心算法生成分析表，其中,所述分析表中的数据包括多行记录的id、lat1、lng1列属性，通过系统自动提取分析出每个采样照片中的每个目标拍摄点、目标点的坐标、拍摄方位角、基于FROM-GLC10数据的参考类型、参考图片名字。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述野外路线及样本点生成及可视化系统包含批量化生成模式和单点生成模式：

所述批量化生成模式包括，在点击按钮后批量生成所述分析表中所有拍摄点和目标点KML文件，将KML文件导入Google earth软件显示采样拍摄位置、被拍摄的目标位置、照片和轨迹；

所述单点生成模式包括，获取用户通过图框选择要解译的照片，根据照片选择相关的对应的类型，并生成该照片对应的目标点的KML文件，所述模式下解译的目标点类型会直接标记在地图上。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核心算法包括目标点位置推算和方位角的近似推算：

目标点位置推算包括，根据照片的EXIF文件中保存了拍摄位置、拍摄方位角、对焦距离，通过公开软件Exiftool读取方位角α、焦点距离L和拍摄者O的经纬度(x1,y1)，，通过三角函数得到目标点P在拍摄者O的相对位置；

方位角的近似推算包括，采样时规定用户需要尽可能垂直于行走轨迹拍摄目标，同时只能拍摄右手方向的地物，依次获取n个拍摄点的经纬度(Xn,Yn)；然后是通过拍摄点的坐标拟合轨迹并计算方位角，包括折线模型和多项式曲线模型。

5.如权利要求4所述的核心算法，其特征在于，所述目标点位置推算具体为：

首先计算O/P间相对位置，代入公式

a＝L×cosα

b＝L×sinα

假设地球为半径R的正球体，曲线距离近似为直线距离，通过该地的经纬度可以通过相对位置换算出经纬度坐标差，最终推导出目标点的经纬度(x2,y2)，代入公式，

其中，α、L、x1、y1分别为通过公开软件Exiftool读取方位角α、焦点距离L和拍摄者O的经纬度(x1,y1)，a为O/P之间的在东西方向上的相对位置且正方向为东，b为O/P之间的在南北方向上的相对位置且正方向为南。

6.如权利要求5所述的核心算法，其特征在于，所述方位角的近似推算的折线模型：

通过折线依次连接各个采样时拍摄点，得到相应的拟合轨迹函数y＝f1(x)基于采样方法近似使用角平分线方向作为方位角方向：

a＝(x_n-1-x_n,y_n-1-y_n)

b＝(x_n+1-x_n,y_n+1-y_n)

θ＝tan^-1(y_c/x_c)

其中，对于拍摄种第n个点，a、b是点与相邻点之间的向量，c为角平分线方向向量，θ为该点方位角。