🔍 背景与挑战
在日常遥感数据处理中,我们经常遇到这样的挑战:如何从海量的SAR影像图幅覆盖矢量文件中,快速准确地识别出升降轨道信息?
最近我收到这样一个需求:现有5000多个SAR影像的图幅覆盖矢量文件,但属性信息几乎无用(如下图所示)。如何仅通过图幅的矢量几何信息来区分升降轨道?这确实是个让人头疼的问题!

💡 关键发现:方位角的秘密
仔细观察矢量图幅后,我发现了升降轨道数据的一个关键区别:


从上图可以明显看出,升轨数据和降轨数据在图幅的倾斜方向上存在明显差异。这个发现让问题变得简单了!
🎯 解决方案:基于几何特征的自动化判别
核心思路
提取矩形边框:每个图幅矢量都是一个矩形
识别南北走向的边:找出矩形中代表卫星飞行方向的一边
计算斜率:通过边的斜率判断航向角的正负
自动分类:根据斜率正负自动标记升降轨道
📊 代码逻辑解析
1. 关键步骤说明
步骤1:获取矩形顶点
python
for point in row[1].getPart(0):
points.append([point.X, point.Y])
从几何对象中提取所有顶点坐标
步骤2:按X坐标排序
python
points_sorted_by_x = sorted(points, key=lambda p: p[0])
按X坐标升序排列,最左边的点在前
步骤3:选取最左边的两个点
python
if points_sorted_by_x[0] == points_sorted_by_x[1]:
min_x_point1 = points_sorted_by_x[1]
min_x_point2 = points_sorted_by_x[2]
处理可能的重复顶点(多边形闭合时的首尾相同点)
步骤4:计算斜率并判断
python
slope = (y2 - y1) / (x2 - x1)
if slope > 0:
row[2] = "2" # 降轨
else:
row[2] = "1" # 升轨
正斜率 → 线向右上方倾斜 → 降轨
负斜率 → 线向右下方倾斜 → 升轨
2. 数学原理
斜率公式:slope = ΔY / ΔX = (y2 - y1) / (x2 - x1)
地理意义:
当卫星由北向南飞行(降轨)时,轨迹线向右上方倾斜,斜率为正
当卫星由南向北飞行(升轨)时,轨迹线向右下方倾斜,斜率为负
3. 完整脚本
python
import arcpy
... mapdoc = arcpy.mapping.MapDocument("CURRENT") # 获取地图文档
... lyr = arcpy.mapping.ListLayers(mapdoc)[0]
... cursor = arcpy.da.UpdateCursor(lyr, ["OID@", "SHAPE@", "升降轨"])
... for row in cursor:
... points=[]
... for point in row[1].getPart(0):
... points.append([point.X, point.Y])
... points_sorted_by_x=sorted(points,key=lambda p:p[0])
... if points_sorted_by_x[0] ==points_sorted_by_x[1]:
... min_x_point1 = points_sorted_by_x[1]
... min_x_point2 = points_sorted_by_x[2]
... else:
... min_x_point1 = points_sorted_by_x[0]
... min_x_point2 = points_sorted_by_x[1]
... x1, y1 = min_x_point1
... x2, y2 = min_x_point2
... slope = (y2 - y1) / (x2 - x1) # 计算斜率
... if slope > 0:
... row[2]="2"
... else:
... row[2]="1"
... cursor.updateRow(row)
🖥️ 效果展示
运行上述脚本后,矢量文件中的"升降轨"字段被自动填充,可以通过符号化显示,直观查看分类效果::

