CN101982831A

CN101982831A - 道路快速提取系统

Info

Publication number: CN101982831A
Application number: CN2010105546019A
Authority: CN
Inventors: 毕建涛
Original assignee: CENTER FOR EARTH OBSERVATION AND DIGITAL EARTH CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
Current assignee: CENTER FOR EARTH OBSERVATION AND DIGITAL EARTH CHINESE ACADEMY OF SCIENCES
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2011-03-02

Abstract

本发明提供了一种道路快速提取系统，其包括数据库、遥感平台、GIS平台及用户界面模块，所述数据库包括用于存储影像数据的遥感数据库、用于存储高程信息的DEM数据库及辅助数据库，所述遥感平台设有自动化应用接口模块、数据输入/输出接口模块、以及引擎接口模块，所述用户界面模块包含有集成控件及第三方界面控件。本发明的道路快速提取系统可及时有效并准确的提取出灾区的道路交通信息，给救灾工作提供支持，提高抢险救灾的工作效率。

Description

道路快速提取系统

【技术领域】

本发明涉及一种应用于自然灾害后抗灾救灾的系统，尤其涉及一种可评估灾区交通道路损毁情况的道路快速提取系统。

【背景技术】

自然灾害”是人类依赖的自然界中所发生的异常现象，自然灾害对人类社会所造成的危害往往是触目惊心的。它们之中既有地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等突发性灾害；也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的渐变性灾害；还有臭氧层变化、水体污染、水土流失、酸雨等人类活动导致的环境灾害。这些自然灾害和环境破坏之间又有着复杂的相互联系。人类要从科学的意义上认识这些灾害的发生、发展以及尽可能减小它们所造成的危害，已是国际社会的一个共同主题。

自然灾害后，特别是洪涝、地震、地质灾害等灾害后，灾区的交通道路通常都会受到严重的损毁，这给救灾工作带来了极大的困难，使得救灾物资及救灾人员无法顺利、及时地赶赴至救灾现场，往往会延误很多最佳的救灾时机，因此，充分掌握灾区的交通道路受损情况，将对整个救灾工作非常有利，可为灾区救援与恢复重建工作提供极为重要的交通信息支持。本发明针对自然灾害后为灾区提供一种道路快速提取系统，以便及时有效地掌握灾区的交通道路信息，支持灾区的救灾工作。

【发明内容】

本发明所解决的技术问题在于提供一种道路快速提取系统，其可准确提供灾区的道路交通信息，保障救灾工作的顺利进行。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种道路快速提取系统，其包括数据库、遥感平台、GIS平台及用户界面模块，所述数据库包括用于存储影像数据的遥感数据库、用于存储高程信息的DEM数据库及辅助数据库，所述遥感平台设有自动化应用接口模块、数据输入/输出接口模块、以及引擎接口模块，所述用户界面模块包含有集成控件及第三方界面控件。

进一步地，所述道路快速提取系统包含有道路数据提取子模块、道路数据编辑子模块、道路数据管理子模块、辅助数据管理子模块、地图操作与控制子模块、空间数据转换子模块、制图打印输出子模块、以及查询与统计子模块。

进一步地，所述道路数据提取子模块用于对所述遥感数据库内的影像数据进行提取，对所述影像数据的提取包括道路信息提取、居民地信息提取及植被信息提取。

进一步地，所述道路数据编辑子模块是对所述道路数据提取子模块提取后的数据进行编辑，该编辑包括空间数据编辑及属性数据编辑。

进一步地，所述道路数据管理子模块包括提取数据管理单元、DEM数据管理单元及辅助数据管理单元。

进一步地，所述制图打印输出子模块用于打印输出、图片导出及文件导出，并可对道路数据提取子模块提取后的数据导出为矢量格式。

进一步地，所述空间数据转换子模块是用于实现不同格式数据的转入、转出功能。

本发明的道路快速提取系统可及时有效并准确的提取出灾区的道路交通信息，给救灾工作提供支持，提高抢险救灾的工作效率。

【附图说明】

图1为本发明所述的道路快速提取系统的设计框架图。

图2为本发明所述的道路快速提取系统的技术架构图。

图3为本发明所述的道路快速提取系统的功能结构图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图3所示，本发明提供一种道路快速提取系统，其主要针对重大自然灾害，特别是洪涝、地震、地质灾害等，利用多源高分辨率遥感卫星数据，进行灾区交通道路损毁的快速评估，为灾区救援与恢复重建提供交通信息支持。

如图1所示为本发明道路快速提取系统的设计框架图，所述道路快速提取系统包括数据库、遥感平台、GIS平台及用户界面模块四个部分，具体如下：

所述数据库包括遥感数据库(存贮系统所需的高分遥感数据和航空影像数据)、用于提供高程信息的DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)数据库及其他辅助数据库。

所述遥感平台为基于影像的道路提取算法、参数定义以及操作功能等的实现平台，为整个道路快速提取系统提供常用的遥感数据分割、分类、提取等API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)接口及功能，参图1所示，具体包括Automation API(自动化应用接口模块)、Data IO API(数据输入/输出接口模块)、Engine API(引擎接口模块)及eCognition平台。

所述GIS(Geographic Information System，地理信息系统)平台主要为整个道路快速提取系统提供道路信息的GIS空间分析、道路损毁评估、制图以及导入导出等API接口及功能。

所述用户界面模块，采用插件的系统架构，其包含有.NET Framework、集成控件、第三方界面控件等，该部分主要作为系统与用户的连接接口，使用户可通过用户界面模块进行各种功能的执行、调用与操作。

图2所示为本发明道路快速提取系统的技术架构图，其从另一角度呈现出本系统的架构。本系统运行基于Windows 2000/XP/2003操作系统、Microsoft.NET Framework v2.0框架和ArcEngine平台、eCognition平台等。本发明道路快速提取系统的空间数据管理子系统采用MVC架构，其包括公共组件模块、业务组件模块、用户界面模块三大层次，以此分层实现各个模块的功能，其中，用户界面模块采用插件的系统架构(参前段所述)，可灵活实现功能定义，方便系统功能的扩充。所谓空间数据也叫几何数据，它是用来表示物体的位置、形态、大小和分布特征诸方面信息的，是对现实世界中存在的一些现象的定量描述，根据空间数据的几何特点，它可分为图形数据和影像数据。

所述业务组件模块包括道路数据提取子模块、道路数据编辑子模块、道路数据管理子模块、辅助数据管理子模块、地图操作与控制子模块、空间数据转换子模块、制图打印输出子模块、以及查询与统计子模块。所述公共组件模块包括专业提取组件子模块、常用GIS操作组件子模块、数据管理组件子模块、以及数据访问组件子模块。

请参阅图2、图3所示，所述道路数据提取子模块针对卫星遥感影像或航空遥感影像数据，在DEM数据库和其他辅助数据库的支持下，重点对受灾地区的道路信息进行提取，除了道路信息的提取，所述数据提取还包括居民地提取、水系提取、植被提取。该子模块可针对不同的数据源，进行不同的提取规则定义，当新的数据入库后，通过该子模块能快速提取信息，为后面灾害评估提供信息支持。请配合参阅图1所示，该子模块的开发主要实现影像数据的多尺度分割、分类以及提取等功能，通过命令行参数的传递，调用后台Engine中所提供的分割、分类以及提取等功能算法，通过了Engine API来实现特征插件的处理，利用Data IO API(数据输入/输出接口模块)来进行大影像数据的输入输出处理，利用Automation API(自动化应用接口模块)进行嵌入到其他软件中来实现我们想要的批处理分析等等。在信息提取过程中，主要影响影像道路提取的参数为多尺度分割参数、形状参数以及紧凑度参数三个值，对该三个参数的不同设置，可以优化得出适于提取道路的参数值。基于多尺度的分割后，可以得到基于该类影像的最优分割结果，在分割结果的基础上，根据道路信息特有的纹理特征和道路长宽比等特征信息，对道路信息进行进一步数据提取，将道路信息与其他信息区分开来，从而完成道路信息的提取工作。

所述道路数据编辑子模块是针对前一模块(即道路数据提取子模块)提取后的数据，实现对空间数据与属性数据的编辑功能，请配合参阅图3所示。用户通过工具栏进行数据编辑，提供绘制点、线、面、注记等功能；并且通过编辑工具栏实现修剪、延伸、打断、重采样线段、节点编辑、复制、旋转以及属性编辑等功能。

所述道路数据管理子模块包括提取数据管理单元、DEM数据管理单元及辅助数据管理单元，实现各种影像数据、矢量数据的导入与导出，也可实现影像数据和矢量数据的无缝结合，具备可快速显示、查询遥感影像的功能，实现遥感影像与GIS信息的坐标匹配，可以方便的实现叠加显示、交互查询、影像数据分割、影像数据压缩(包括压缩为ECW、MrSid、SIT等)、影像金字塔的建立等等功能。

所述地图操作与控制子模块是用于方便用户进行地图的基本操作，包括基本地图操作、图层符号化及图层控制，例如对地图的放大、缩小、平移、全幅展示等操作，同时，也能供用户在地图上进行量算(如：距离量算和面积量算)。

所述空间数据转换子模块是用于实现不同格式数据的转入、转出功能，达到对的数据分析利用的目的。本子模块主要实现基于矢量格式转栅格、栅格数据转矢量、以及CAD数据转矢量的功能。所述GIS平台支持丰富的数据转入、转出功能。

所述查询与统计子模块用于实现查询统计功能，主要包括统计制图、属性查空间及空间查属性，例如：数据集浏览查询、地图单选/多选对象查询其属性、SQL高级查询统计、单/多数据集业务查询/统计、单/多数据集空间范围查询/统计。

所述制图打印输出子模块可实现对地图的打印输出功能，包括打印输出、图片导出及文件导出，例如：将当前窗口/全幅地图输出到bmp文件，或者将当前窗口、画定区域范围输出到布局窗口进行多要素布局打印，另外，也可实现对提取后的数据导出功能(如：导出为矢量格式、分层打包导出)。

本发明所述的道路快速提取系统可广泛应用于自然灾害发生时的救灾支援工作中，为救灾支援、灾区重建工作提供及时准确的交通道路信息，大大提高了救灾工作、灾区重建工作的效率。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，均属于本发明技术方案的范围之内。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims

1.一种道路快速提取系统，其包括数据库、遥感平台、GIS平台及用户界面模块，其特征在于：所述数据库包括用于存储影像数据的遥感数据库、用于存储高程信息的DEM数据库及辅助数据库，所述遥感平台设有自动化应用接口模块、数据输入/输出接口模块、以及引擎接口模块，所述用户界面模块包含有集成控件及第三方界面控件。

2.根据权利要求1所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述道路快速提取系统包含有道路数据提取子模块、道路数据编辑子模块、道路数据管理子模块、辅助数据管理子模块、地图操作与控制子模块、空间数据转换子模块、制图打印输出子模块、以及查询与统计子模块。

3.根据权利要求2所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述道路数据提取子模块用于对所述遥感数据库内的影像数据进行提取，对所述影像数据的提取包括道路信息提取、居民地信息提取及植被信息提取。

4.根据权利要求3所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述道路数据编辑子模块是对所述道路数据提取子模块提取后的数据进行编辑，该编辑包括空间数据编辑及属性数据编辑。

5.根据权利要求4所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述道路数据管理子模块包括提取数据管理单元、DEM数据管理单元及辅助数据管理单元。

6.根据权利要求5所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述制图打印输出子模块用于打印输出、图片导出及文件导出，并可对道路数据提取子模块提取后的数据导出为矢量格式。

7.根据权利要求6所述的道路快速提取系统，其特征在于：所述空间数据转换子模块是用于实现不同格式数据的转入、转出功能。