海量遙感影像數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)研究與實現(xiàn)

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1、第33卷第6期測繪科學Vol133No162008年11月ScienceofSurveyingandMappingNov1海量遙感影像數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)研究與實現(xiàn)①①②王華斌,唐新明,李黔湘(①中國測繪科學研究院,北京100039;②北京市水利水電技術(shù)中心,北京100073)【摘要】針對遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)存儲管理的迫切需求,研究了海量影像數(shù)據(jù)組織管理中存在的主要技術(shù)問題,提出了一種基于線性四叉樹技術(shù)的影像金字塔模型快速索引機制,并運用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)了遙感影像數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)的一體化管理。最后討論了海量影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù),并通過試驗數(shù)據(jù)驗證了技術(shù)方法的實用性

2、?！娟P(guān)鍵詞】海量遙感影像;元數(shù)據(jù);多分辨率金字塔;線形四叉樹【中圖分類號】TP75【文獻標識碼】A【文章編號】100922307(2008)0620156203DOI:1013771/j1issn1100922307120081061055的衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng),發(fā)射海洋衛(wèi)星、環(huán)境減災衛(wèi)星、高1引言分辨率立體測圖衛(wèi)星等一系列遙感衛(wèi)星。因此,開展面向隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,人們利用多種機載和星載遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)存儲管理需求的海量遙感影像存儲管理傳感器,已經(jīng)能夠?qū)崟r地獲取反映地區(qū)表面動態(tài)變化的多技術(shù)的相關(guān)研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。時相、多波段、多分辨率的對地觀測數(shù)據(jù)

3、。獲取的數(shù)據(jù)由2遙感影像數(shù)據(jù)存儲模型研究單波段、多波段向超光譜方向發(fā)展,影像數(shù)據(jù)量也在呈幾何級數(shù)增長。這些信息數(shù)據(jù)量龐大、類型多樣,如何組織211多分辨率影像數(shù)據(jù)的線性四叉樹模型和管理這些不同尺度的海量影像數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)應用的前提。為了實現(xiàn)海量遙感影像信息的實時顯示和高速服務(wù),傳統(tǒng)的文件存儲方式給影像的查詢檢索帶來了極大的不便;需要對影像數(shù)據(jù)進行有效的存儲管理,而運用多分辨率金另外一方面處理海量數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)較為成熟,字塔和影像分塊技術(shù)是上述問題的有效解決途徑。應用金[4],[5]采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫對遙感影像進行管理,可充分發(fā)揮關(guān)系數(shù)字塔技術(shù)對影像進行管理已

4、經(jīng)開展了大量研究。本文[1]據(jù)庫的優(yōu)勢,符合GIS向網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展趨勢,因此采用將在前人已有工作基礎(chǔ)上,針對結(jié)合金字塔模型自身特點,關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來存儲包括影像數(shù)據(jù)在內(nèi)的空間數(shù)據(jù)的呼研究如何運用線性四叉樹索引實現(xiàn)影像塊的高效索引。[2]聲也愈來愈高11)影像多分辨率金字塔海量影像數(shù)據(jù)存儲管理研究可以追溯到20世紀90年為了提高海量影像數(shù)據(jù)的實時縮放顯示速度,快速獲取代末,微軟公司基于其SQLServer和WindowsNTServer平不同分辨率的影像信息,需要對原始的數(shù)據(jù)生成影像金字臺開發(fā)了MicrosoftTerraServer系統(tǒng),將美國和俄羅斯數(shù)十塔,并

5、根據(jù)不同的顯示要求調(diào)用不同分辨率的影像,達到快年來由高精度衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星影像在Internet上展示給全世速顯示漫游的目的。影像金字塔就是由原始影像開始,建立界。2005年Google公司推出虛擬地球軟件GoogleEarth,它一系列影像級別,各級影像反映詳盡程度不同。影像金字塔整合各種類型的航天航空影像數(shù)據(jù),提供了面向全球用戶結(jié)構(gòu)的不同層具有不同分辨率的特點,在對影像數(shù)據(jù)瀏覽的高分辨率遙感影像公眾服務(wù)。近些年國內(nèi)也開始了影像時,需要根據(jù)當前顯示的分辨率抽取相應金字塔層的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與建設(shè),如王密、龔健雅等(2001,以實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的快速瀏覽。設(shè)

6、影像數(shù)據(jù)的原始分辨率為[3]r,影像金字塔倍率為m,則第i層的分辨率r為:2003)進行了大型無縫影像數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究與設(shè)計,0ii吳信才等(2002)開展了影像數(shù)據(jù)管理和發(fā)布研究,這些研ri=r0×m(1)究工作為影像數(shù)據(jù)存儲管理研究提供了很好的基礎(chǔ),并在假設(shè)以原始圖像數(shù)據(jù)作為金字塔的第0層,倍率m可國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)中發(fā)揮了重大作用。但這些以是任何大于1的整數(shù),例如采用2作為構(gòu)建金字塔的倍研究工作主要是面向國家空間基礎(chǔ)設(shè)施影像數(shù)據(jù)的無縫管率,即每2×2個影像塊合成為1個上層影像塊。如果原始理和應用需求,而遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)具有的高重訪周期、多次分辨率為

7、1m,則第1層的分辨率為2m,第層的分辨率重復覆蓋、PB級數(shù)據(jù)等特性,現(xiàn)有的研究工作無法實現(xiàn)遙為2im。感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的有效存儲與管理需求。我國《航天“十2)影像數(shù)據(jù)的分塊管理一五”規(guī)劃綱要》指出在“十一五”時期將建立穩(wěn)定運行影像分塊是將一幅大的影像數(shù)據(jù)分割成許多小塊來存放(如圖1所示),在影像顯示時僅根據(jù)顯示區(qū)加載相應的分塊數(shù)據(jù),從而減少數(shù)據(jù)讀盤時間。遙感影像分塊的目的在作者簡介:王華斌(19802),男,安徽于把遙感影像數(shù)據(jù)劃分成若干較小的物理數(shù)據(jù)塊,以便于合肥人,2005年獲得中國科學院地理存儲與管理。影像分塊大小通常采用2的冪次方。影像塊科學與資源研究

8、所碩士學位,現(xiàn)在中太大或太小都會影響系