一种掩星资料时空数据分析方法及系统与流程

技术特征：
1.一种掩星资料时空数据分析方法，所述方法包括：步骤1)获取掩星资料的时空数据，所述时空数据包括：掩星事件发生的时间以及掩星切点的大地经度、纬度和高度；步骤2)将地球表面在空间上划分成均匀网格；步骤3)根据掩星事件的时空数据，将掩星事件按照其发生的先后时间顺序，依次投影累加到相应的网格中，得到按网格划分的掩星时空数据；步骤4)根据按网格划分的掩星时空数据，计算掩星事件数量及其时空分布数据，所述时空分布数据包括：全球覆盖率和全球均匀覆盖指数；步骤5)根据掩星数量及其时空分布数据，绘制掩星事件全球覆盖情况及其数量和覆盖率随时间变化趋势图，进行特定时段和特定区域的掩星事件覆盖率、均匀度和时效性分析。2.根据权利要求1所述的掩星资料时空数据分析方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：以经纬度(0
°
，0
°
)为参考原点，根据掩星大气探测水平分辨率、掩星星座规模以及探测需求将地球表面在空间上划分成尺寸为l
×
l的均匀网格，l单位为km。3.根据权利要求1所述的掩星资料时空数据分析方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：基于掩星事件发生的世界时t
ro
和统计时段的起始世界时t0，得到归一化时间t为：t＝t
ro-t0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)基于掩星切点的大地经度λ
ro
和纬度将掩星事件投影到网格中，得到网格矩阵列号col和网格矩阵行号row：其中，k为比例因子，e为地球参考椭球偏心率，a为地球参考椭球半长轴，为比例参考纬度；纬度；4.根据权利要求1所述的掩星资料时空数据分析方法，其特征在于，所述步骤4)具体包括：基于按网格划分的掩星时空数据，计算掩星事件访问过的网格面积s
occ
与所有网格面积之和s
tot
的比值，得到掩星事件全球覆盖率gcr为：gcr＝(s
occ
/s
tot
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)基于按网格划分的掩星时空数据，根据下式计算掩星事件全球均匀覆盖指数uci(n)为：uci(n)＝(n
≥n
/n
tot
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，n取掩星事件数量相对于n
tot
的平均值，n
tot
表示网格总数，n
≥n
表示掩星事件访问次数大于等于n的网格数。5.根据权利要求4所述的掩星资料时空数据分析方法，其特征在于，所述步骤5)具体包
括：根据掩星数量，并对公式(5)和(6)增加时间和空间约束条件，绘制掩星事件全球覆盖情况及其数量和覆盖率随时间变化趋势图，分析特定时段和特定区域的掩星事件全球覆盖率以及掩星事件全球均匀覆盖指数。6.一种掩星资料时空数据分析系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块、地球表面划分模块、掩星事件投影模块、掩星事件覆盖率和均匀度计算模块以及数据分析模块；其中，所述数据获取模块，用于获取掩星资料的时空数据，所述时空数据包括：掩星事件发生的时间以及掩星切点的大地经度、纬度和高度；所述地球表面划分模块，用于将地球表面在空间上划分成均匀网格；所述掩星事件投影模块，用于根据掩星事件的时空数据，将掩星事件按照其发生的先后时间顺序，依次投影累加到相应的网格中，得到按网格划分的掩星时空数据；所述掩星事件覆盖率和均匀度计算模块，用于根据按网格划分的掩星时空数据，计算掩星事件数量及其时空分布数据，所述时空分布数据包括：全球覆盖率和全球均匀覆盖指数；所述数据分析模块，用于根据掩星数量及其时空分布数据，绘制掩星事件全球覆盖情况及其数量和覆盖率随时间变化趋势图，进行特定时段和特定区域的掩星事件覆盖率、均匀度和时效性分析。7.根据权利要求6所述的掩星资料时空数据分析系统，其特征在于，所述地球表面划分模块的处理过程包括：以经纬度(0
°
，0
°
)为参考原点，根据掩星大气探测水平分辨率、掩星星座规模以及探测需求将地球表面在空间上划分成尺寸为l
×
l的均匀网格，l单位为km。8.根据权利要求6所述的掩星资料时空数据分析系统，其特征在于，所述掩星事件投影模块的处理过程包括：基于掩星事件发生的世界时t
ro
和统计时段的起始世界时t0，得到归一化时间t为：t＝t
ro-t0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)基于掩星切点的大地经度λ
ro
和纬度将掩星事件投影到网格中，得到网格矩阵列号col和网格矩阵行号row：其中，k为比例因子，e为地球参考椭球偏心率，a为地球参考椭球半长轴，为比例参考纬度；纬度；9.根据权利要求6所述的掩星资料时空数据分析系统，其特征在于，所述掩星事件覆盖率和均匀度计算模块的处理过程包括：基于按网格划分的掩星时空数据，计算掩星事件访问过的网格面积s
occ
与所有网格面
积之和s
tot
的比值，得到掩星事件全球覆盖率gcr为：gcr＝(s
occ
/s
tot
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)基于按网格划分的掩星时空数据，根据下式计算掩星事件全球均匀覆盖指数uci(n)为：uci(n)＝(n
≥n
/n
tot
)
×
100％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，n取掩星事件数量相对于n
tot
的平均值，n
tot
表示网格总数，n
≥n
表示掩星事件访问次数大于等于n的网格数。10.根据权利要求9所述的掩星资料时空数据分析系统，其特征在于，所述数据分析模块的处理过程包括：根据掩星数量，并对公式(5)和(6)增加时间和空间约束条件，绘制掩星事件全球覆盖情况及其数量和覆盖率随时间变化趋势图，分析特定时段和特定区域的掩星事件全球覆盖率以及掩星事件全球均匀覆盖指数。

技术总结
本发明公开了一种掩星资料时空数据分析方法及系统，所述方法包括：获取掩星资料的时空数据，所述时空数据包括：掩星事件发生的时间以及掩星切点的大地经度、纬度和高度；将地球表面在空间上划分成均匀网格；根据掩星事件的时空数据，将掩星事件按照其发生的先后时间顺序，依次投影累加到相应的网格中，得到按网格划分的掩星时空数据；根据按网格划分的掩星时空数据，计算掩星事件数量及其时空分布数据，所述时空分布数据包括：全球覆盖率和全球均匀覆盖指数；根据掩星数量及其时空分布数据，绘制掩星事件全球覆盖情况及其数量和覆盖率随时间变化趋势图，进行特定时段和特定区域的掩星事件覆盖率、均匀度和时效性分析。均匀度和时效性分析。均匀度和时效性分析。


技术研发人员：柳聪亮 孙越强 杜起飞 白伟华 王先毅 谭广远 胡鹏 蔡跃荣 吴春俊 王冬伟 刘成 夏俊明 李伟 尹聪 李福 乔颢
受保护的技术使用者：中国科学院国家空间科学中心
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/1/28