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基于ArcGIS镶嵌数据集的正射影像数据(2015年第二期)

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  由于数字正射影像独有的直观、信息丰富、覆盖面广和经济、方便、获取快速等特点,它既可为基础地理信息地形要素数据的获取和动态更新奠定良好的数据基础,同时也是基础地理信息数据库的重要内容。目前,全球遥感影像数据的规模正在飞速膨胀,各种遥感平台产生的高分辨率遥感影像数据正在“如同下雨一般向地面传送”。近年来,我国大力发展中高分辨率国产卫星,国产遥感影像的获取能力大为提高。结合国外部分高分影像和数字航空摄影影像,我国基础地理信息影像数据集整体呈现出海量、多源、高分辨率的突出特点。随着影像数据源的不断增多,分辨率不断提高,数据量越来越大,影像数量级已由GB上升为TB甚至PB,因此,对海量影像高效存储、快速查找、处理及访问的需求也日益增加,需要建立起统一的遥感影像数据库,以集成多比例尺、多分辨率、多数据源的遥感数据,实现影像数据的安全、集成管理及快速服务。

  1.ArcGIS栅格数据模型简介

  截止到目前,ArcGIS主要以三种模型管理栅格数据:栅格数据集(Raster Dataset),栅格目录(Raster Catalog)和镶嵌数据集(Mosaic Dataset)。栅格数据集指存储在磁盘或地理数据库中的任何栅格数据模型,大多数影像数据均作为栅格数据集提供。是组织成一个或多个波段的任何有效的栅格格式。栅格目录是以表格定义的栅格数据集的集合,其中每个记录表示目录中的一个栅格数据集。镶嵌数据集是一组以目录形式存储并以单个镶嵌影像或单个影像(栅格)的方式显示或访问的栅格数据集集合。这些集合的总文件大小和数据集数量都会非常大。可通过其栅格记录以及属性表中的属性来管理元数据镶嵌数据集中的数据不必相邻或叠置,也可以以未连接的不连续数据集的形式存在。

  镶嵌数据集(Mosaic Dataset)是由ESRI公司在ArcGIS 10中新增的影像数据模型,是管理和显示大规模影像的理想模型。镶嵌数据集兼具栅格数据集和栅格目录的优点,既能快速浏览影像的动态镶嵌结果,免除大量的影像镶嵌工作量又能相对独立保留每幅影像的个性特征。同时,其实时处理函数链可以实现影像的几何与辐射实时处理,减少冗余数据,为影像库动态处理提供了技术基础。因此,采用镶嵌数据集模型进行海量数字正射影像的组织与存储具有可行性。

  2.影像库构建过程

  (1)数据准备。在数据准备阶段,需要对数字正射影像做入库前检查与整理工作,保证入库的影像数据文件坐标系统信息完整,存放目录合理。

  (2)建立库体。在Oracle 11g的数据库环境中创建影像库库体,设置相应的数据库管理员。

  (3)连接数据库。在客户端机器上输入数据库服务器主机名,登陆用户名、密码等,与服务端SDE数据库建立有效连接。

  (4)影像数据入库。在连接好的SDE数据库里创建新的镶嵌数据集,利用入库工具向数据库中批量加载正射影像数据。

  (5)动态镶嵌影像处理。对批量加载后的正射影像进行统一去黑边与匀色处理,改善镶嵌数据集的整体视觉效果。

  (6)构建概视图与金字塔。构建单个栅格的金字塔文件与数据集的概视图文件。镶嵌数据集的概视图将存储于ArcSDE数据库内,与栅格数据的金字塔配合使用。

  (7)元数据整理与入库。根据单幅影像的元数据,基于镶嵌数据集属性表建立正射影像元数据库。

  3. 相关参数的确定。影像数据建库与入库的参数直接影响影像在数据库中的存储形式,并进而影响客户端的读取速度等。在利用镶嵌数据集进行正射影像建库的过程中,涉及到的主要参数有:镶嵌数据集坐标参考、采用栅格金字塔的最小尺寸、栅格金字塔重采样方法、栅格数据压缩方式等。

  目前,我们已基于镶嵌数据集模型建立了国产卫星DOM数据库和地理国情DOM试验数据库,结果表明影像入库速度、显示质量、响应速度等均达到设计要求与应用需求。今后将在大规模影像数据建库实际中不断优化建库方法,提高建库效率,提升用户体验。

  



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