一种需求闭环分析方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及卫星观测技术领域，尤其是涉及一种需求闭环分析方法、系统及装置。


背景技术：

2.目前，在卫星观测技术领域的需求闭环分析是指对用户提出的观测需求，通过获取的卫星影像景数据，在规定时间内对该需求完成情况进行分析。一般情况而言，观测目标来源于漏洞区域及特定需观测的区域，也可能存在多个离散区域，需通过多颗卫星、多次过境、多次观测共同完成。而这个过程，通常不会在很短的时间内能全部完成，我们需要时刻掌握需求完成情况，就有必要实时跟踪需求的覆盖拍摄情况，也能够为后续拍摄计划的制定提供依据，调整任务的优先级。
3.对拍摄需求完成情况要进行统计及分析的现有方法是首先提出需求，形成待计算区域，再根据卫星景数据进行定时覆盖分析。由于计算区域需要不断接收新的景数据信息来动态更新其覆盖情况，而单方面从需求端计算，会导坐标图形计算工具不间断工作，长时间消耗其计算能力，给数据库带来巨大压力，降低了计算效率，具体说明如下：
4.在扫描盘阵景数据时，每解析一条景数据，查出其关联的目标需求，将需求id、目标id及景id的关系输入数据库；
5.在新建或提交需求时，根据需求时间、卫星条件、地理坐标等信息查询关联景数据，将需求id、目标id及景id的关系输入数据库；
6.通过定时分析任务，查询未处理的关联关系表数据库，拿景数据与目标逐步做相关位置删除，得到剩余目标，进行覆盖分析，不断迭代，直至剩余目标清零，完成全覆盖。
7.上述现有技术存在的缺陷如下：
8.每当导入一条新需求或者新景数据时，都需要对相关数据重新计算；
9.导入存在大量漏洞区域的目标时，每个目标都需要从大量景数据中通过时间、空间等多维度匹配得到结果，这时数据库计算压力巨大，影响了数据库的执行效率，保存及提交需求时的等待时间长、使用体验差；
10.每一条景数据都需要单独执行地理位置处理，数据量大，执行慢，数据库压力巨大。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供一种需求闭环分析方法、系统及装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
12.为解决上述技术问题，本发明提供的一种需求闭环分析方法，包括如下步骤：
13.步骤一、获取景数据，通过读取接收盘阵中解析的景数据文件，获取景数据详情，该景数据文件可以是例如xml格式等。包含拍摄时间、资源信息、载荷信息、云量信息、地理位置信息等，其坐标转换成专业地理数据格式，以方便后续利用专业算法进行坐标运算，进一步优选的，该转换后地理数据其格式可表示为：
14.p
区域
＝{"type":"polygon","coordinates":[[[lon,lat]...]]}；
[0015]
其中：type表示类别；polygon表示区域；coordinates表示坐标；lon表示经度；lat表示纬度。
[0016]
步骤二、获取需求数据，将用户指定需求目标文件或者漏洞区域文件导入，需求目标坐标转换成专业地理数据格式并存入对应系统中。
[0017]
优选的，专业地理坐标格式采用geojson坐标格式。
[0018]
优选的，采用postgis算法进行坐标运算，以方便进行通用快速地计算分析。
[0019]
除上述格式及算法外，还可采用本领域周知的其它常用格式及算法，以达到相同的技术效果。
[0020]
步骤三、需求定时覆盖分析计算，分别从需求端及景数据端记录双方的关联关系，再对关联关系统一进行定时地覆盖分析数据计算，以便将新的需求及景数据及时地、完整地、动态地统计到覆盖分析结果中。
[0021]
进一步地，当从需求端出发时，用户录入新需求，从需求的有效时间、所选资源、云量要求、目标地理位置等方面，利用专业算法计算需求目标和数据表库中的地理位置坐标的交集，通过此方式计算出相交的景数据，即是需求数据的关联景数据，输入数据库，待后续步骤做覆盖分析计算。
[0022]
进一步地，当从景数据端出发时，解析景数据文件,获得详细数据后，通过专业空间计算算法，反向查找在时间、资源、云量、空间等方面相符合的需求，形成管理数据，输入数据库。
[0023]
进一步地，得到关联景数据后，需求目标与每一关联景数据做地理位置计算，通过求交部分后的剩余区域，计算需求目标被每一关联景数据覆盖后的剩余目标。
[0024]
进一步地，由剩余目标计算剩余面积。
[0025]
进一步地，由剩余面积计算覆盖率、观测次数、观测时长。
[0026]
优选的，采用专业算法，例如geotools算法计算所述交集、剩余目标、剩余面积、覆盖率等地理信息，以便快速得到准确结果。
[0027]
除上述算法外，还可以采用本领域周知的其它常用算法进行计算，以达到相同的技术效果。
[0028]
进一步地，所述步骤三中在需求端动态记录时，单独新开景数据匹配逻辑异步线程进行处理，以提升需求保存或提交时的直观效率。
[0029]
进一步地，在需求列表中加入是否已统计处理判定字段，通过定时分析任务扫描尚未处理的需求，此任务只处理未做过统计处理的需求，从而避免重复操作，每个需求只会在此任务中处理一次，提升效率。
[0030]
进一步地，接收景数据并进行匹配时，进行分步处理，先按卫星、时间等参数过滤需求，再将过滤后的需求进行地理位置匹配，得到最终统计结果，以便节约运算最耗时的地理位置匹配时间。
[0031]
进一步地，由于需求都是建立在未来时间上，故可舍弃新建及提交需求时的数据匹配，直接依靠插入景数据时生成的关联景数据表，定时完成需求的覆盖分析，以提升效率。
[0032]
此外，本发明还提供了一种需求闭环分析系统，主要包括：数据接收模块、数据处
理模块、数据生成模块：
[0033]
所述数据接收模块用于处理卫星的景数据及需求数据，并转换为专业格式，传送至数据处理模块；
[0034]
所述数据处理模块包括匹配单元和计算单元，匹配单元用于记录并匹配需求与景数据的关联景数据，计算单元用于进行定时覆盖分析，将覆盖率、观测次数、观测时长等计算结果传送至数据生成模块；
[0035]
所述数据生成模块用于输出覆盖分析结果。
[0036]
又一方面，本发明还提供了一种需求闭环分析装置，所述装置主要包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令；所述处理器用于调用所述存储器中的指令，以执行所述的一种需求闭环分析方法；所述总线连接计算机各功能部件之间传送信息。
[0037]
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
[0038]
本发明提供的一种需求闭环分析方法、系统及装置，先从需求和景数据两个入口着手，实时进行小量运算得到一定的关联关系，最后再汇总计算覆盖率、观测次数及观测时长，将现有技术中存在的同一时刻的大计算量分摊到不同时刻，减小数据库计算负担，从而保证了计算效率、减轻了数据库压力。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1为本发明实施例步骤三说明图；
[0041]
图2为本发明实施例的需求闭环分析系统结构图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0045]
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
[0046]
需求闭环是指针对用户提出的观测需求，通过获取的卫星影像景数据，在规定时间内，该需求完成情况的动态分析。一般情况而言，观测目标来源于漏洞区域及特定观测区域，也可能存在多个离散区域，因而需要通过多颗卫星、多次过境、多次观测共同完成任务。而这个过程，通常可能不会在很短的时间内能全部完成，我们需要时刻掌握需求完成情况的话，就非常有必要实时跟踪需求的每一次覆盖拍摄情况，这样也能够为后续拍摄计划的制定提供依据，调整后续任务的优先级。为了完成这项工作，本专利提出一种实时跟进计算需求覆盖分析情况的计算方法。
[0047]
本发明的主要步骤是在获取所有卫星景数据时，利用这些数据中的时间、空间、资源、载荷等条件与需分析的需求目标做匹配，当景数据有覆盖到需求时，利用专业地理坐标算法，例如geojson坐标算法做空间位置的删除，得到剩余目标，进行覆盖分析计算，以此类推，直至该目标完全被指定资源的景数据全部覆盖，即完成整个需求的观测，同时闭环分析任务完成，具体实施步骤如下：
[0048]
1)获取景数据，通过读取接收盘阵中解析的例如xml文件获取景数据详情，包含拍摄时间、资源信息、载荷信息、云量信息、地理位置信息等，其坐标转换成专业数据形式，例如geojson形式，方便后续利用专业算法，例如postgis算法进行坐标运行，其格式主要表示为：
[0049]
p
区域
＝{"type":"polygon","coordinates":[[[lon,lat]...]]}；
[0050]
其中：type表示类别；polygon表示区域；coordinates表示坐标；lon表示经度；lat表示纬度。
[0051]
2)获取需求数据，通过用户指定或者漏洞文件的导入，需求目标坐标转换成专业数据形式，例如geojson形式，并存入对应系统；
[0052]
3)需求定时覆盖分析计算，如图1所示：
[0053]
考虑到用户会随时提出新的需求，同时景数据文件也会随时推送新的数据进来，我们从两个方向同时记录需求与景数据的关联关系，而后对其关联关系统一进行定时地数据覆盖分析计算，这样不论是新提出的需求，还是新解析的景数据，都能完整、及时地统计到覆盖分析结果中。
[0054]
从需求端出发，当用户录入新需求时，从需求的有效时间、所选资源、云量要求、目标地理位置等方面，利用专业算法计算，例如geotools等工具，求两地理位置坐标是否具有交集，具体计算方法如下：
[0055]
lj＝la-lb；
[0056]
其中la代表需求目标地理位置信息，lb代表表库中所需查询的地理位置信息。通过此方式计算有相交的景数据及可与需求数据形成关联景数据lj，录入数据库，待后续步骤做覆盖分析计算。
[0057]
在一个具体实施方式中，上述算法可以通过逻辑语言实现：
[0058]
select st_astext(st_intersection(st_geomfromgeojson(#{locationa}),st_geomfromgeojson(locationb)))！＝'geometrycollection empty'；
[0059]
其中locationa代表需求目标地理位置信息，locationb代表表库中所需查询的地理位置信息。
[0060]
从景数据端出发，当解析景数据xml文件获得详细数据后，同样通过专业算法，例如geotools算法，提供的空间计算方法，反向查找在时间、资源、云量、空间等方面相符合的需求，并形成关联关系数据，录入数据库。
[0061]
经过以上步骤，便可得到所有需求与其所有能拍摄到景数据的关联景数据表，再通过此关联景数据关系，去计算覆盖情况：
[0062]
a)需求目标与每一关联景数据做地理位置计算，通过求相交部分后的剩余区域，计算需求目标被每一景数据覆盖后的剩余目标，主要计算公式为：
[0063]
gs＝ga-gb；
[0064]
其中ga为目标地理位置坐标，gb为景数据的地理位置坐标，计算后得到剩余目标的gs坐标；
[0065]
在一个具体实施方式中，上述算法可以通过逻辑语言实现：
[0066]
select st_asgeojson(st_astext(st_difference(st_geomfromgeojson(#{geojsona}),st_geomfromgeojson(#{geojsonb}))))；
[0067]
其中geojsona为目标地理位置坐标，geojsonb为景数据的地理位置坐标，计算后得到剩余目标的geojson坐标；
[0068]
b)计算目标面积公式为：
[0069]
a＝area(gs)；
[0070]
可用于计算目标原始面积与剩余目标面积(即1-剩余面积/原始面积)，得到覆盖率；
[0071]
在一个具体实施方式中，上述算法可以通过逻辑语言实现：select st_area(geography(st_geomfromgeojson(#{geojson})))
[0072]
对于所有与该需求相关的景数据，统一进行收集，经过统计分析，得到需求覆盖总观测次数以及总观测时长。
[0073]
此外，如图2所示，本发明实施例还提供了一种需求闭环分析系统，主要包括：数据接收模块、数据处理模块、数据生成模块：
[0074]
所述数据接收模块用于处理卫星的景数据及需求数据，并转换为专业格式，传送至数据处理模块；
[0075]
所述数据处理模块包括匹配单元和计算单元，匹配单元用于记录并匹配需求与卫星景数据的关联景数据，计算单元用于进行定时覆盖分析，将覆盖率、观测次数、观测时长等计算结果传送至数据生成模块；
[0076]
所述匹配单元分别从如下两方面出发，进行数据匹配：
[0077]
1.从需求端出发，当用户录入新需求时，从需求的有效时间、所选资源、云量要求、目标地理位置等方面，可以是其中的一种或者多种信息及其任意组合形式，利用专业算法计算，例如geotools等工具，求两地理位置坐标是否具有交集，具体计算方法如下：
[0078]
lj＝la-lb；
[0079]
其中la代表需求目标地理位置信息，lb代表表库中所需查询的地理位置信息。通过此方式计算有相交的景数据及可与需求数据形成关联景数据lj，录入数据库，待后续步骤做覆盖分析计算。
[0080]
2.从景数据端出发，当解析景数据xml文件获得详细数据后，同样通过专业算法，
例如geotools算法，提供的空间计算方法，反向查找在时间、资源、云量、空间等方面相符合的需求，可以是其中的一种或者多种信息及其任意组合形式，并形成关联关系数据，录入数据库。
[0081]
经过以上步骤，便可得到所有需求与其所有能拍摄到景数据的关联景数据表，传递至所述计算单元。
[0082]
所述计算单元进行定时覆盖分析，具体步骤如下：
[0083]
a)需求目标与每一关联景数据做地理位置计算，通过求相交部分后的剩余区域，计算需求目标被每一景数据覆盖后的剩余目标，主要计算公式为：
[0084]
gs＝ga-gb；
[0085]
其中ga为目标地理位置坐标，gb为景数据的地理位置坐标，计算后得到剩余目标的gs坐标；
[0086]
b)计算目标面积公式语句为：
[0087]
a＝area(gs)；
[0088]
可用于计算目标原始面积与剩余目标面积(即1-剩余面积/原始面积)，得到覆盖率。
[0089]
对于所有与该需求相关的景数据，统一进行收集，经过定时统计分析，得到需求覆盖总观测次数以及总观测时长。
[0090]
所述数据生成模块用于输出覆盖分析结果。
[0091]
又一方面，本发明实施例还提供了一种需求闭环分析装置，所述装置主要包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令；所述处理器用于调用所述存储器中的指令，以执行所述的一种需求闭环分析方法；所述总线连接计算机各功能部件之间传送信息。
[0092]
本方案在又一种实施方式下，可以通过设备的方式来实现，该设备可以包括执行上述各个实施方式中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述各个实施方式的每个步骤或几个步骤，并且该电子设备可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
[0093]
该设备可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线将包括一个或多个处理器、存储器和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路连接。
[0094]
总线可以是工业标准体系结构(isa，industry standard architecture)总线、外部设备互连(pci，peripheral component)总线或扩展工业标准体系结构(eisa，extended industry standard component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0095]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本方案的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺
序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本方案的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本方案中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
[0096]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。