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申请/专利权人：中国海洋大学三亚海洋研究院

摘要：基于FPGA技术的地图瓦片生成方法，包括对瓦片图像设置四个矩阵基准坐标矩阵A、输入坐标矩阵B、基准值矩阵Ck、输出值矩阵D，当A、B、Ck是已知的，利用A、B、Ck求出D；以A为中央将地球经纬度划分为0~8九个区域，当B元素bp，q根据经纬度值位于区域0、1或2时，在A中有四个相邻坐标将bp，q包围其中，在Ck找出与之对应的四个值，并进行二维线性插值；当位于其他6个区域时，在A的边界找到与bp，q相邻的两个坐标，在Ck找出与之对应的两个值，并进行一维线性插值。本发明的瓦片生成算法提出了通过设立四种矩阵实现了数据的换算，并充分利用FPGA的并行计算能力提高了算法的执行效率和性能。

主权项：1.基于FPGA技术的地图瓦片生成方法，其特征是包括以下步骤：（1）选择地图瓦片的图像编码方案；（2）对瓦片图像，设置四个矩阵A、B、Ck、D，其中： A为基准坐标矩阵，其每一个元素ai，j是一个基准点的坐标，包括经度、纬度两个值；A的维度由经纬度分辨率决定，经度、纬度最高分辨率为0.2°，A的经度范围：-180°+经度分辨率2,…,180°-经度分辨率2；A的纬度范围：-90°+纬度分辨率2,…,90°-纬度分辨率2；A的维度最高为900×1800，或901×1801；则上述经纬度区域即基准坐标矩阵A； B为输入坐标矩阵，其每一个元素bp，q是一个输入点的坐标，也包括经度、纬度两个值，但该坐标对一般不会与A中的某个ai，j重合；关于B的维度，首先引入“瓦片”的概念：每个瓦片大小是256×256，输入坐标矩阵B的水平维度、垂直维度都是单个瓦片的整倍数，即B的最小维度为22×256×22×256，最大维度为210×256×210×256；且B一定是一个方阵； C k 为基准值矩阵，该矩阵与A维度相同，其每一个元素ck，i，j，是与基准点坐标ai，j对应的一个海洋类或气象类物理值；k为时间序列，k取0、1、2、3、......、23、24，分别对应0时、1时、2时、3时、......、23时、24时，Ck中的元素ck，i，j就是坐标ai，j所对应的一个海洋类或气象类物理值，即对于某一物理值，会有25个Ck：C0、C1、......、C24对应其不同时刻的数值； D为输出值矩阵，该矩阵与B维度相同，其每一个元素dp，q是与输入点坐标bp，q对应的一个物理值，该物理值与Ck表示的物理值意义相同；（3）输出值矩阵D的求解当A、B、Ck是已知的，利用A、B、Ck求出D；D的维度与B的维度完全一致，D中的元素dp，q的求法如下：（3.1）以地球全体经纬度为全域，以矩阵A所在区域作为中央，将A的边界沿经纬度进行延伸，从而将地球经纬度划分为九宫格区域，将中央、左侧、右侧、下方、上方、左下、右下、左上、右上区域依次记为区域0~区域8；（3.2）从输入坐标矩阵B中依次读出元素bp，q的经维度值（x，y），并确定bp，q位于0~8中哪个区域；当位于区域0、1或2时，在A中有四个相邻坐标将bp，q包围其中；当位于其他6个区域时，在A的边界找到与bp，q相邻的两个坐标；（3.3）当位于区域0、1或2时，依据四个相邻坐标在基准值矩阵Ck找出与之对应的四个值，将找出的四个值与四个坐标中的任意一个进行二维线性插值，所得结果即dp，q；当位于其他6个区域时，依据两个相邻坐标在基准值矩阵Ck找出与之对应的两个值，将找出的两个值与两个坐标中的任意一个进行一维线性插值，所得结果即dp，q。

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