[发明专利]一种体素划分方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种体素划分方法及装置，其中，该方法包括：根据建模区域的高度，确定最佳体素分辨率，根据最佳体素位置确定水汽层析成像建模的建模区域的水平边界，根据最佳体素分辨率以及建模区域的水平边界，对建模区域进行体素划分。通过根据建模区域的高度，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率，即最佳体素分辨率，考虑了大气水汽垂直方向分布不均匀的特点，从而降低不同高度水汽密度带来的影响，提高了体素分辨率确定的有效性，其次，通过最佳体素位置来确定建模区域的水平边界，从而实现对建模区域进行体素划分，使对三维建模区域划分的体素被尽量多的GNSS信号射线穿过，提高了建模区域进行划分体素的有效性。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种体素划分方法及装置。

背景技术

水汽层析成像是模拟大气水汽时空分布的有力工具。全球导航卫星系统(GNSS)水汽层析成像是指使用从不同位置穿透层析成像模型区域的大量GNSS信号来构建对流层水汽的3D结构。水汽层析成像建模的建模区域通常被离散成多个体素。涉及的一个主要问题是，一些体素没有被任何GNSS信号射线穿过，导致断层摄影系统的不确定解决方案。因此，为了缓解这个问题，GNSS信号射线穿过的体素的数量应该尽可能大。

然而，在水汽层析成像建模过程中，一些体素可能不会被GNSS信号射线穿过，因此，亟需一种体素划分方法来实现对水汽层析成像建模的建模区域划分的体素能够被尽可能多数量的GNSS信号射线穿过。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种体素划分方法、装置、计算机设备及存储介质，可以解决现有技术中的对水汽层析成像建模的建模区域划分的体素只被少量数量的GNSS信号射线穿过的问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种体素划分方法，所述方法包括：

确定水汽层析成像建模的建模区域的高度，根据所述建模区域的高度，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率；所述水汽层析成像建模用于建立水汽层析成像模型来进行三维GNSS水汽层析反演；

确定体素的最佳体素位置，根据所述最佳体素位置确定水汽层析成像建模的建模区域的水平边界；其中，所述最佳体素位置为具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置；

根据所述体素分辨率以及所述建模区域的水平边界，对建模区域进行体素划分。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述确定体素的最佳体素位置，包括：计算水汽层析成像建模时间段内所有GNSS卫星的所有可能轨迹；以指定的步长移动体素，沿经度方向记录每一步GNSS信号射线交叉穿过的体素数量，若在移动体素时GPS网络中的任何GPS站在格网之外，则体素移动停止；将具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置，确定为经度方向上的体素位置；保持经度方向上的体素位置固定，并在纬度方向上以指定的步长移动体素，并且记录每一步GNSS信号射线交叉穿过的体素数量，若在移动体素时GPS网络中的任何GPS站在格网之外，则体素移动停止；将具有最大数量的GNSS信号射线交叉穿过的体素对应的位置，确定为纬度方向上的体素位置；根据所述经度方向上的体素位置，以及所述纬度方向上的体素位置，确定体素的最佳体素位置。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述体素分辨率包括垂直分辨率和水平分辨率，所述根据所述建模区域的高度，确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率率，包括：根据建模区域的高度预先设置M个垂直分辨率，以及以预设值为间隔预先设置N个水平分辨率；将第i个水平分辨率与M个垂直分辨率依次进行组合，得到N*M组体素分辨率；其中，i的取值从1至N；从N*M组体素分辨率中确定对水汽层析成像建模的建模区域进行体素划分的体素分辨率。