[发明专利]面向高分遥感影像的地理信息可视化分析系统

摘要

本发明提供了一种面向高分遥感影像的地理信息可视化分析系统，包括，整体系统搭建,遥感数据处理模块、目标检测模块；符合海量遥感数据可视化及对存储与共享高效和可靠性的要求的系统架构，建立一个功能的可视化共享系统；针对遥感卫星影像大数据化引发的海量信息处理与遥感数据的关键目标位置信息提取问题，在保证检测速度的条件下，提供了一个精确捕捉关键目标位置信息的目标检测算法。

主权项

1.面向高分遥感影像的地理信息可视化分析系统，其特征在于，包括整体系统搭建、遥感数据处理模块、目标检测模块：整体系统搭建：由Web浏览器向Web服务器发送HTTP请求；Web服务器将有关GIS功能的请求转发到瓦片缓存服务器；若请求数据为预缓存数据，则直接将结果返回给Web服务器；若请求数据不是预缓存数据，则将请求转发给GIS服务器，GIS服务器向目标检测模块发送请求；遥感数据处理模块：对目标检测模块输入的数据用Global Mapper软件对遥感数据进行处理，采用PostGIS实现本地磁盘存储数据；以GeoServer地图服务解析系统为地图服务器、PostgreSQL数据库服务器为数据库管理系统、Jetty为Web服务器，对大量遥感大数据进行存储；基于OpenLayers API的前端展示框架，以OGC的WMS规范为技术标准，HTML5/DIV+CSS为基本架构，采用JavaScript的浏览器方式搭建完整的WebGIS可视化系统；采用Global Mapper软件对遥感数据进行去背景、画面增强处理，并使用EDARS进行投影转换，将WGS 84坐标系转换为Web墨卡托投影坐标系，转换公式如下：x,y是WGS 84坐标系下的经纬度，x',y'是Web墨卡托投影坐标系下的经纬度；将得到的遥感数据载入PostGIS数据库中同时将格式渲染为GeoTiff格式；通过GeoServer发布空间数据，得到地图图层或组合成图层组，利用OpenLayers进行图层预览；GeoServer的WMS提供地图服务，通过WMS将发布的地图加载到浏览器显示；该采用JavaScript脚本语言编写函数，对遥感影像实现加载与移除；GIS服务器从遥感数据处理模块中PostGIS数据库中读取所需的数据，对请求进行相应的处理并将结果反馈到Web浏览器中显示；目标检测模块：接收整体系统搭建模块发送的请求，对目标区域进行检测；对遥感影像信息进行基于像素的CFAR进行关键信息提取，获得的高分遥感卫星数据，在给定一个虚警概率值T的情况下，通过滑动窗口法审查像素均值进行初步判读：y(t)为审查窗口像素均值，x(t)为目标信号返回值高于背景区域信号差值，将低于初始虚警概率值的视为杂波区域，基于瑞利分布模型进行杂波建模，求解CFAR阈值，并重新审查像素，将像素值大于阈值的输出为白色像素，其他输出为黑色像素；将得到的结果制作数据集，在有监督的条件下训练数据集；采用两层卷积层进行特征提取，并将特征图的尺寸进行上采样，将图像放大至原来的两倍，然后合并两张特征图信息，提取更多的特征信息,然后增加卷积层融合多尺寸的特征图特征信息，能够适应多尺度的舰船图像特性，对小目标具有较好的适用性,得到权重文件进行目标检测；检测时采用滑动窗口法计算置信度C；P(o)为存在目标的概率，boxtruth为窗口内含有目标的真实值，boxpred为窗口内含有目标的经验值；把每个窗口的置信度与类别概率相乘的到最后的检测分数；P(S)＝P(C|O)*CP(S)为检测分数，P(C|O)为类别概率，将P(S)大于50％的视为目标，输出其检测边框信息；通过检测得到的边框位置信息计算坐标信息并生成shapefile文件，导入到数据库中，并将检测信息传输到遥感数据处理模块。