[发明专利]一种数字照片自动空间标识及索引方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间信息技术领域，尤其涉及一种面向农业资源环境 信息数字化采集管理应用领域的数字图像空间位置标识及索引方法。

背景技术

农业资源环境数字化采集管理技术已经成为促使资源消耗、环境 污染和生态脆弱的传统农业向资源节约、环境友好、生态保护的可持 续发展农业迅速过渡的一个关键技术手段，同时也是精准农业技术体 系中的关键环节，是实施精准农业的前提条件。近年来，随着精准农 业和以“3S”技术为代表的空间信息技术在农业领域的快速发展和应 用，农业资源环境信息数字化采集管理技术已经逐渐得到应用推广。 如基于GPS的测土配方土壤调查、农田病虫害信息采集、林草生长 信息监测调查等领域中都充分应用了GPS、GIS和RS等空间信息信 息技术手段。地理信息系统管理空间对象的属性信息主要是文本和数 据信息，这些属性信息多用于对空间对象的定性描述性表达和基于数 值的定量表达。但是，仅仅基于文本和数值对空间对象的描述往往还 远不能满足实际工作需要，如在野外现场采集作物病虫害信息过程 中，文字和数值信息就不能全面表达某种作物病虫害特征信息。如何 能够在GIS系统中更加生动直观全面的表达空间对象的属性成为农 业资源环境信息数字化采集管理工作的新要求。随着多媒体技术日益 成熟，一些用于多媒体信息获取的软硬件设备如数码相机、数码摄像 机等已经广泛应用于生产、科学研究和个人生活等各个领域，且性价 比逐步提高。这就使得现场数据采集过程中大量采集数字图像信息成 为可能，也对GIS应用系统管理空间对象的多媒体属性数据提出新要 求。一些学者已经研究在GIS平台中集成多媒体数据，将多媒体数据 存储在特定目录的媒体数据库中，通过关系数据库建立与空间实体的 关联。

传统地理信息系统软件管理数字照片的方法多以热链接的方式 将数字图像信息直接硬性关联到某一地理空间对象上，不能将数字图 像和空间位置真正关联起来，缺乏灵活性且不便于不同GIS系统之间 进行数据交换。这种方法的主要缺陷在于：

(1)没有将数字照片采集、管理和应用作为一个完整流程结合 起来，仅仅关注数字照片的地理信息系统软件中使用和表达，不适合 进行大量数字照片文件管理；

(2)传统方法以数字照片文件在操作系统文件管理中的存储的 绝对路径作为关联空间矢量对象和数字照片的链接纽带，当照片文件 的存储位置变动会导致这种硬性指定的关联失效，缺乏灵活性。

(3)传统空间矢量对象和数字照片属性关联方式对于不同应用 系统之间的数据交换困难，需要在空间矢量文件和数字照片文件在新 系统中绝对存储路径不变的情况下才能保证关联的有效性。

因此，如何将GPS、GIS和多媒体技术集成，研究空间多媒体信 息采集融合方法和技术，打破传统GIS在农业资源环境数据管理上 的局限性，扩展GIS系统对空间矢量数据和多媒体属性数据的支持， 对于提高农业数字资源采集管理的效率、精确性、直观性和科学性具 有创新性意义。就精准农业意义而言，一幅现场采集的数字照片的真 正价值在于清楚获取这幅照片的准确位置。然而，给数字图像建立空 间位置标签是一个耗时费力的过程，特别处理野外现场大量采集数字 照片情况下。

发明内容

本发明目的是实现一种面向农业资源环境信息数字化采集管理 应用领域的数字图像空间位置索引方法，实现GPS位置数据与数字图 像信息自动融合；同时，实现在GIS环境下为数字图像自动建立基于 空间位置的索引和链接方法，实现GIS环境下基于空间对象的数字图 像属性快速索引与查询浏览功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种数字照片自动空间标识方 法，所述方法包括：

S1：读取数字图像p_i的多媒体属性数据，所述属性数据包括其拍 摄时间T_i；

S2：通过GPS设备获取地物对象F的空间位置数据W_j和时间属性 数据，所述时间属性数据包括其定位时间T_j；

S3：计算得到所述GPS设备的定位校准时间δ_t；

S4：若|T_i+δ_t-T_j|≤ε，则识别所述数字图像与所述地物对象相匹 配，将所述空间位置数据写入所述多媒体属性数据中，其中ε为一预 置可调的参数。