CN102663057A - 多源异构航空遥感数据管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多源异构航空遥感数据管理方法，包括如下步骤：(1)以地理区域和生产工程为单位实现航空遥感数据存储管理，并采用瓦片等技术实现服务于航空遥感数据产品生产的高效数据存储与管理；(2)采用动态生成连续细节层次模型的方法，并建立相应的缓存机制，自动高效实现航空遥感数据产品的三维可视化发布与共享。本发明有效解决了多源、多时相、异构航空遥感数据在数字航空摄影测量生产系统中的一体化存储管理问题。

Description

多源异构航空遥感数据管理方法

技术领域

本发明涉及一种航空遥感数据的管理方法，特别涉及一种服务于数字航空摄影测量生产的多源异构航空遥感数据管理方法，属于海量航空航天遥感数据管理领域。

背景技术

伴随着航空遥感技术的不断发展，航空遥感数据的获取能力得到显著提高，数据的采集正向着规模化、集约化方向发展，加之航空遥感影像自身具有数据量大、产品类型丰富，对航空遥感数据的存储与生产加工系统提出了更高的要求。与相对成熟的卫星遥感数据存储与分发管理技术比较，目前航空遥感数据的存储与分发管理水平相对滞后，多数处于人工手工管理阶段，严重影响了航空遥感数据信息的快速提取与利用。虽然已有一些研究机构在此方面开展了研究，并提出了一些方案如北京国遥新天地信息技术有限公司提出的影像管家EV-manage系统，但其对于目前的航空遥感影像处理系统而言，只是单纯实现了海量数据的存储，并没有实现对海量数据的有效管理，且没有达成和影像处理系统的衔接，尤其是没有和数据处理的过程相联系。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种多源异构航空遥感数据管理方法，以实现多源、多时相、异构航空遥感数据在数字航空摄影测量生产系统中的一体化存储管理。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多源异构航空遥感数据管理方法，包括以下步骤：

(1)将数字航空摄影测量生产系统中的航空航天遥感数据及产品数据按地理区域和/或工程组织，并在网络环境下从各生产节点上并行化输入数据库，同时伴以加密解密处理，所述航空航天遥感数据包括遥感影像，POS数据，控制点信息和相机参数，所述产品数据包括空三数据，正射影像，DEM和拼接线矢量；

(2)将入库数据划分为栅格、矢量和属性三类，并根据入库数据所属的类别分别建立物理存储模型，以支持三种类型数据的快速入库；

(3)采用基于四叉树和网格的多层次、多特征的影像索引机制，快速在分布式网络环境下查找到满足需要的多源异构航空航天遥感数据；。

(4)对影像和矢量数据提供支持不同椭球体、不同投影方式、不同坐标系统下的变换，在统一坐标系后，对多源异构遥感影像生成动态连续生产细节层次模型，采用动态缓存技术及分布式并行传输技术，实现二维和三维包括浏览的多尺度影像数据的快速重建和渲染，以及异构矢量空间数据与影像数据的融合叠加显示。

优选的，步骤(1)中，所述数据库采用oracle数据库。

步骤(2)中，对于入库数据中的影像数据和DEM数据，在入库时是采用数据分片机制和金字塔技术进行分层分片管理。

步骤(3)中，所述源数据信息包括数据获取时间、传感器类型、数据格式和空间范围。步骤3中，建立正射影像接边线信息与区域坐标的关系，实现在定点摄影测量生产任务中直接查询所在区域的接边线文件，避免重复生产。

以下结合各步骤的原理及优点对前述技术方案作进一步的解释和说明：

步骤1：以地理区域和工程相结合来进行数据组织管理，一个地理区域有多个工程，一个工程为航空摄影测量生产中一次航飞数据处理任务，具体说一个工程数据包括：影像，POS数据，控制点信息，相机参数等，产品数据有空三数据，正射影像，DEM，拼接线矢量等。

步骤2：对步骤1中的数据，设计了基于Oracle数据库的，异构矢量空间数据的存储组织方法，瓦片金字塔的影像数据存储组织方法，有效地进行了多源航空航天遥感数据的分层，分级一体化管理。

步骤3：对已存储的多源异构航空航天遥感影像数据及经过数字摄影测量生产系统处理后的数据，自动建立在数据获取时间、传感器类型、数据格式、空间范围等元数据信息上的对应关系。

步骤4：建立基于四叉树和网格的多层次、多特征的高效影像索引机制，有效地实现了分布式网络环境下的并行化多源异构航空航天遥感数据的检索和查询。

步骤5：采用动态连续生产细节层次模型(LOD)，高效的动态缓存技术及分布式并行传输技术，实现多源异构空间数据的实时动态、快速、高效的层次浏览效果。包括面向二维和三维包括浏览的多尺度影像数据的快速重建和渲染，以及异构矢量空间数据与影像数据的融合叠加显示。

步骤6：采用多用户、多层次的安全管理和认证机制，设计了用户权限管理机制、操作日志管理机制，适用于数据缓存和传输过程的实时、快速的高位加密、解密算法，确保多源空间数据在传输过程中的共享安全。

步骤7：有效地组织和管理摄影测量生产过程中的多源异构航空航天遥感数据，实现了数据组织与生产过程的一体化管理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：高效组织管理数据服务于数字航空摄影测量生产系统的数据加工过程，对于提高多源异构航空航天遥感影像信息处理、加工和发布能效具有重要意义。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中多源异构航空遥感数据管理方法的流程框图。

具体实施方式

以下结合附图及一优选实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

参阅图1，该多源异构航空遥感数据管理方法包括如下具体步骤：

步骤1，将数字航空摄影测量生产系统中的航空航天遥感数据如遥感影像，POS数据，控制点信息，相机参数等，产品数据如空三数据，正射影像，DEM，拼接线矢量等数据等按工程组织，在网络环境下采用并行化、海量传输机制，并采用256位的安全加密算法加密保护传输数据从各生产节点上传入oracle数据库；

步骤2，将入库数据按照其本身的数据结构划分为栅格、矢量和属性三大类，并根据其各自特别分别设计了独立的物理模型即每种数据类型在数据库中对应不同的存储表结构(详见附录A-1——A-3)，以支持不同类型数据的快速入库。比如，对于影像和DEM数据，在数据入库时采用数据分片机制和金字塔技术将海量数据进行分层分片管理。

步骤3，建立数据获取时间、传感器类型、数据格式、空间范围等元数据信息上的对应关系，服务与数据生产。如建立正射影像接边线信息与区域坐标的关系，在定点摄影测量生产任务中可直接查询所在区域的接边线文件(接边线编辑需要大量的人工工作)，避免重复生产。

步骤4，同时采用四叉树索引和网格索引构建立了多层次、多特征的高效影像索引机制，以实现在分布式网络环境下快速、准确检索并定位到满足需要的多源异构航空航天遥感数据，服务于数据的生产，数据的可视化，发布与共享等需求。

步骤5，对影像和矢量数据提供支持不同椭球体、不同投影方式、不同坐标系统下的变换，在统一坐标系后，对多源异构遥感影像及对应的DEM数据进行统一建模，动态连续地构建场景数据的细节层次模型(LOD)，以同时支持二维、三维航空航天遥感数据的多尺度场景构建、查询与浏览。采用高效的动态缓存技术及分布式并行传输技术，同时结合256位的传输加密技术，实现面向分布式应用环境的二三维多尺度影像数据的快速重建、渲染和浏览，以及异构矢量空间数据与影像数据的快速配准和融合叠加显示。同时，从兼容性和扩展性考虑，兼顾B/S模式(浏览器/服务器模式)和C/S模式(客户端/服务器模式)的航空航天数据发布与共享模式。

该方法将数字航空摄影测量生产中类繁多、大数据量的多源异构航空遥感数据进行有效地存储管理，从而成功解决分发加工系统与快速生产系统分离的局面。

进一步的讲，本发明能够对航空遥感数据生产系统所生产的航空遥感数据进行存储管理，实现多源、多时相、异构海量航空遥感数据的存储与分发，并且解决海量航空遥感数据三维可视化与共享难题，使用户可以基于分布式网络对航空遥感数据进行快速的分发加工处理，从而提高数字航空摄影测量生产系统处理多源异构遥感影像的生产能力和效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

附录A-1矢量数据的物理模型设计

矢量文件表：DPG_Vector_Sys(DPGridData)

点数据表DPG_PFEA_<Vector_id#>

线数据表：DPG_LFEA_<Vector_id#>

面数据表：DPG_FFEA_<Vector_id#>

注记表：TEXT_Table_<oid#>

图层表：LayerTable_<oid#>

附录A-2栅格数据的物理模型设计

数据业务表(系统总表：)DPG_Raster_Svs(DPGridData)

栅格数据表(当前用户总表：)DPG_RAS_<Owner#>

栅格波段表：DPG_RBD_<oid#>

栅格数据块表：DPG_BLK_<oid#>

栅格数据属性表：DPG_ATR_<oid#>

附录A-3属性数据的物理模型设计

属性文件系统总表DPG_Project_Sys

工程信息表DPG_ProINFO

航带信息表DPG_AerialINFO_<PROJECT_ID#>

相机参数表DPG_INNER

控制点参数表DPG_CONTROLPARA

控制点数据表DPG_CONTROLPOINT_<PROJECT_ID#>

外方位元素表DPG_EXELEMENT

外方位元素数据表DPG_EXData_<PROJECT_ID#>

像点数据表DPG_POINTDATA

像点内容表DPG_OBJPOINT_<PROJECT_ID#>

成果表DPG_PRODUCT_<PROJECT_ID#>

栅格数据信息表DPG_DEMINFO

DEM数据表DPG_DEMDATA_<PROJECT_ID#>

航飞信息表DPG_FLYINFO

POS信息表DPG_POSINFO

POS数据表DPG_POSDATA_<PROJECT_ID#>

用户信息表DPG_USER

Claims (5)

1.一种多源异构航空遥感数据管理方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)将数字航空摄影测量生产系统中的航空航天遥感数据及产品数据按地理区域和/或数据处理时的工程组织，并在网络环境下从各生产节点上并行化输入数据库，同时伴以加密解密处理，所述航空航天遥感数据包括遥感影像，POS数据，控制点信息和相机参数等，所述产品数据包括空三数据，正射影像，DEM和拼接线矢量等；

(2)将入库数据划分为栅格、矢量和属性三类，并根据入库数据所属的类别分别建立对应的物理模型，以支持三种类型数据的快速入库；

(3)采用基于四叉树和网格的多层次、多特征的影像索引机制，快速在分布式网络环境下查找到满足需要的多源异构航空航天遥感数据；

(4)对影像和矢量数据提供支持不同椭球体、不同投影方式、不同坐标系统下的变换，在统一坐标系后，对多源异构遥感影像生成动态连续生产细节层次模型，采用动态缓存技术及分布式并行传输技术，实现二维和三维包括浏览的多尺度影像数据的快速重建和渲染，以及异构矢量空间数据与影像数据的融合叠加显示。

2.根据权利要求1所述的多源异构航空遥感数据管理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述数据库采用oracle数据库。

3.根据权利要求1所述的多源异构航空遥感数据管理方法，其特征在于，步骤(2)中，对于入库数据中的影像数据和DEM数据，在入库时是采用数据分片机制和金字塔技术进行分层分片管理。

4.根据权利要求1所述的多源异构航空遥感数据管理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述源数据信息包括数据获取时间、传感器类型、数据格式和空间范围。

5.根据权利要求1所述的多源异构航空遥感数据管理方法，其特征在于，步骤(3)中，建立正射影像接边线信息与区域坐标的关系，实现在定点摄影测量生产任务中直接查询所在区域的接边线文件，避免重复生产。

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