用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法及装置与流程

本发明涉及数据处理，特别涉及一种用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法及装置。

背景技术：

1、空间数据库是某区域内关于一定空间要素特征的数据集合，是gis在物理介质上存储的与应用相关的空间数据总和。目前越来越多的场景应用需要借助空间数据库实现，例如在轨迹预测场景中，不管是空投或是海投，对投放物进行轨迹预测是实现物资机动保障的重要方式之一。

2、以空投的轨迹预测为例，空投过程除了涉及空气动力学，气固耦合力学和装备属性等基本知识之外，还会受到地域环境、气候条件、可见度以及地面和空中信号传输等众多因素的影响，特别是空投时风速等气象条件对空投轨迹影响很大，因此建立风场气象数据库对空投轨迹精准预测是很有必要的。但是空投区域往往处于山区、丘陵、不规则湖泊及多种环境耦合的复杂地形环境，数值模拟得到的风场气象数据库往往为非规整形状，且数据库格点数量很大。现有技术中的轨迹预测均是基于归整的参考数据库，无法满足对具备空间地形复杂、数据格点在各个方向分布及数据边界不规整等特点的真实气象环境空间数据库进行轨迹预测的要求。且由于空间数据库的数据量极为庞大，在预测过程中需要多次从数据库查询数据，交互效率较低。

3、因此，上述技术问题亟待本领域技术人员解决。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法、装置、设备及存储介质，能够适用于非规整复杂空间数据库且轨迹预测效率较高。其具体方案如下：

2、本技术的第一方面提供了一种用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法，包括：

3、对空间数据库在投影方向进行边界规整，得到完全由第一数据格点填充的规整形状数据库；

4、对所述第一数据格点进行筛选得到位于目标插值点的第一预设空间区域的第二数据格点，并对所述第二数据格点进行筛选，得到位于所述目标插值点的第二预设空间区域的第三数据格点；其中，所述第一预设空间区域大于所述第二预设空间区域；

5、根据所述第三数据格点在所述空间数据库中的物理参数信息对所述目标插值点的物理参数信息进行插值计算，并根据所述目标插值点的差值计算结果进行轨迹预测。

6、可选的，所述对所述第一数据格点进行筛选得到位于目标插值点的第一预设空间区域的第二数据格点，包括：

7、计算所述规整形状数据库中的各所述第一数据格点在所述空间数据库坐标系的各轴方向上的相邻数据格点的数据间隔极大值；

8、根据各轴方向上的所述数据间隔极大值及所述目标插值点在对应轴方向的坐标值确定出各轴方向上的搜索范围，并从所述第一数据格点中筛选出在所述搜索范围内的第二数据格点；其中，所述第二数据格点位于所述目标插值点的所述第一预设空间区域。

9、可选的，所述对所述第二数据格点进行筛选，得到位于所述目标插值点的第二预设空间区域的第三数据格点，包括：

10、根据各轴方向上的所述数据间隔极大值确定等效搜索半径；

11、计算所述第二数据格点与所述目标插值点之间的空间距离，并从所述第二数据格点中筛选出对应空间距离不小于等效搜索半径的第三数据格点；其中，所述第三数据格点位于所述目标插值点的所述第二预设空间区域。

12、可选的，所述对空间数据库在投影方向进行边界规整，得到完全由第一数据格点填充的规整形状数据库，包括：

13、识别投影方向所述空间数据库的坐标区域，并确定所述坐标区域的内接矩形，以将所述内接矩形中的数据格点确定为所述第一数据格点得到所述规整形状数据库。

14、可选的，所述用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法，还包括：

15、确定所述目标插值点，并将所述目标插值点的坐标值转换为所述空间数据库的坐标系下的坐标值，以基于转换后坐标值进行轨迹预测。

16、可选的，所述将所述目标插值点的坐标值转换为所述空间数据库的坐标系下的坐标值之后，还包括：

17、判断所述目标插值点的转换后坐标值是否超出所述内接矩形的边界，如果否，则执行基于转换后坐标值进行轨迹预测的步骤，如果是，则生成提示信息并上报。

18、可选的，所述根据所述第三数据格点在所述空间数据库中的物理参数信息对所述目标插值点的物理参数信息进行插值计算，包括：

19、分别计算各所述第三数据格点对所述目标插值点的单个贡献权重；

20、根据全部所述单个贡献权重通过归一加权方法对全部所述第三数据格点对应的每个物理参数信息进行处理，得到所述目标插值点的每个物理参数信息。

21、可选的，所述分别计算各所述第三数据格点对所述目标插值点的单个贡献权重，包括：

22、将各所述第三数据格点对应的空间距离与所述等效搜索半径之间的比值确定为各所述第三数据格点对应的所述单个贡献权重。

23、本技术的第二方面提供了一种用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测装置，包括：

24、边界规整模块，用于对空间数据库在投影方向进行边界规整，得到完全由第一数据格点填充的规整形状数据库；

25、格点筛选模块，用于对所述第一数据格点进行筛选得到位于目标插值点的第一预设空间区域的第二数据格点，并对所述第二数据格点进行筛选，得到位于所述目标插值点的第二预设空间区域的第三数据格点；其中，所述第一预设空间区域大于所述第二预设空间区域；

26、插值计算及预测模块，用于根据所述第三数据格点在所述空间数据库中的物理参数信息对所述目标插值点的物理参数信息进行插值计算，并根据所述目标插值点的差值计算结果进行轨迹预测。

27、本技术的第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；其中所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现前述用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法。

28、本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述用于复杂地形空间数据库的空投轨迹预测方法。

29、本技术中，先对空间数据库在投影方向进行边界规整，得到完全由第一数据格点填充的规整形状数据库；然后对所述第一数据格点进行筛选得到位于目标插值点的第一预设空间区域的第二数据格点，并对所述第二数据格点进行筛选，得到位于所述目标插值点的第二预设空间区域的第三数据格点；其中，所述第一预设空间区域大于所述第二预设空间区域；最后根据所述第三数据格点在所述空间数据库中的物理参数信息对所述目标插值点的物理参数信息进行插值计算，并根据所述目标插值点的差值计算结果进行轨迹预测。可见，本技术既适用于规整的空间数据库也适用于非规整复杂空间数据库，对于非规整形状的数据库，需要在投影方向进行边界规整，从而得到完全由第一数据格点填充的规整形状数据库。在此基础上以目标插值点为基点通过对复杂空间数据库中的数据格点进行多次筛选，减少插值过程中对数据库的搜索和计算次数，提高轨迹预测效率。