CN104298764B - 一种多时相遥感影像数据库的创建方法、访问方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多时相遥感影像数据库的创建方法、访问方法及系统，创建方法包括创建多时相遥感影像的数据组织目录结构；创建影像瓦块的瓦块目录结构；创建影像瓦块的存储目录，存储影像瓦块的数据文件。访问方法包括接收访问多时相遥感影像数据库的数据请求参数，通过对数据请求参数进行解析来获得影像瓦块的数据文件信息；访问影像瓦块的数据文件，并把影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。该系统包括创建装置和访问装置，通过本申请所公开的技术方案能实现石油遥感应用中多时相遥感影像数据的有效存储管理。

Description

一种多时相遥感影像数据库的创建方法、访问方法及系统

技术领域

本发明涉及遥感通信领域，尤其涉及一种基于三维数字地球系统的多时相遥感影像数据库的创建方法、访问方法及系统。

背景技术

近些年，三维数字地球技术不断发展，基于三维数字地球技术来提供各种数据服务成为研究的热点。三维数字地球作为一个由海量、多源、多时相、多分辨率的空间对地观测基础数据以及社会经济等与地理位置相关的各类应用数据共同组成的一个三维虚拟地球，其承载的基础数据体的管理问题是此类应用的关键技术之一。

目前对这类数据的管理主要采用比较成熟的分层分块存储与分发管理技术，如北京航空航天大学所申请的授权公告号为CN 101339570 B，名称为“一种高效的海量遥感数据分布式组织管理方法”的专利，该专利所公开的技术方案便是先对多分辨率影像进行分层分块编码，再基于文件系统建立分层的目录存储结构存储分块影像，然后利用影像级别与经纬度位置计算存储路径，实现遥感影像数据的查询与服务。此外，苏州武大影像信息工程研究院有限责任公司申请的公开号为CN 102663057 A，名称为“多源异构航空遥感数据管理方法”的专利申请，该专利申请主要用于数字航空摄影测量生产的多源异构航空遥感数据的管理，其特点主要是采用地理范围及处理工程相结合进行数据的组织管理，影像数据采用瓦片金字塔的存储组织方式，建立基于四叉树与网格的索引机制，实现数据的快速检索与查询。上面所提到的这两个专利申请都着重在实现海量数据的存储上，没有专门针对石油行业遥感应用的多时相遥感影像的有效访问方法。

国外相关三维数字地球领域领军的Google Earth，除了实现了对海量、多源数据的存储管理外，特别针对多时相遥感影像进行管理，其方法特点主要如下：采用一般模式与多时相模式数据分体管理；是一种通用的多时相影像管理与浏览，没有针对性；仅实现了单一传感器(QuickBird)多时相影像管理与浏览；是按照时间节点为止的积累影像数据管理。这种管理方式适合于数据的检索查询服务模式，但在面向石油遥感多时相应用时则面临如下技术难点：无法满足石油遥感应用中多应用专题、多研究区域、多研究事件、多传感器、多时相、单一时相访问等特点所提出的特殊的技术要求。

发明内容

为了克服现有技术中的以上缺陷，本发明提供了一种基于三维数字地球的多时相遥感影像数据库的创建方法、访问方法及系统，以实现石油遥感应用中多应用专题、多研究区域或事件、多传感器、多时相、单一时相数据访问中多时相遥感数据的存储管理。

为实现以上技术目的，本申请提供一种多时相遥感影像数据库的创建方法，该方法包括：

根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建所述多时相遥感影像的含有多时相根目录和N级子目录的数据组织目录结构；

对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块，并创建所述影像瓦块的瓦块目录结构，所述瓦块目录结构包含有根目录和子目录，所述瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的第N级子目录；

根据所述数据组织目录结构和所述瓦块目录结构，创建所述影像瓦块的存储目录，存储所述影像瓦块的数据文件。

优选的，所述创建所述多时相遥感影像的数据组织目录结构包括创建4级子目录，所述4级子目录从上到下逐级依次创建为应用专题目录，研究区域或事件目录，遥感传感器类型目录以及时相目录，所述时相目录对应于所述瓦块目录结构的根目录。

优选的，所述对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块包括：

按照地理坐标建立全球范围内的瓦块金字塔数据结构；

通过计算第N级子目录中的遥感影像分辨率的大小来获取第N级子目录中的遥感影像在所述瓦块金字塔数据结构中所对应的级别数以及每一级别的遥感影像在所述瓦块金字塔数据结构中所覆盖的瓦块序号范围；

基于Tile技术对每一级别的遥感影像进行切割分块，形成影像瓦块。

优选的，所述影像瓦块所在的级别越高，所述影像瓦块的分辨率越高。

优选的，相邻级别的所述影像瓦块之间的分辨率成2倍数的关系。

优选的，在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块的同时，对来自不同数据源的不同分辨率的遥感影像进行图像融合处理。

优选的，将所述瓦块目录结构的子目录创建为两级目录，第一级子目录为级别目录，用于标识第N级子目录中遥感影像的级别数；第二级子目录为行目录或列目录，用于标识所述影像瓦块所在的行编号或列编号，将所述行目录或列目录的下一级目录创建为所述存储目录。

优选的，根据所述影像瓦块所在的行编号和列编号，对所述存储目录中的所述影像瓦块的文件进行命名。

本申请还提供了一种多时相遥感影像数据库的访问方法，所述多时相遥感影像数据库是利用上述的创建方法所创建的，该访问方法包括，

获取访问所述多时相遥感影像数据库所需的由客户端提交的数据请求参数，所述数据请求参数包括数据组织参数，请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别；

对所获取的所述客户端提交的数据请求参数进行解析，并根据对数据请求参数解析的结果，获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息；

根据所获取的影像瓦块的数据文件信息，访问相对应的影像瓦块的数据文件，并将所述影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

优选的，所述对所获取的数据请求参数进行解析，并根据对数据请求参数的解析结果，获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息包括，

通过对所述数据组织参数进行解析来获取所需访问的数据目录组织结构中的子目录信息；

通过对所述请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别进行解析并结合所获取的数据组织目录结构中的子目录信息来获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息。

优选的，所述地理参数包括所述请求访问区域的左上角经纬度坐标和右下角经纬度坐标。

本申请还提供了一种多时相遥感影像数据库的创建装置，包括

数据组织目录结构创建单元，用于根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建所述多时相遥感影像的数据组织目录结构，所述数据组织目录结构包括根目录和N级子目录，N为正整数；

瓦块目录结构创建单元，用于在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块后，创建所述影像瓦块的瓦块目录结构，所述瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的第N级子目录；

存储目录创建单元，用于根据所述数据组织目录结构和所述瓦块目录结构，创建所述影像瓦块的存储目录，存储所述影像瓦块的数据文件。

优选的，所述子目录为4级，所述4级子目录从上到下逐级依次分别为应用专题目录，研究区域或事件目录，遥感传感器类型目录以及时相目录，所述时相目录的下一级目录为所述瓦块目录结构。

优选的，所述瓦块目录结构创建单元包括瓦块金字塔数据结构单元，用于按照地理坐标对全球范围建立瓦块金字塔数据结构。

优选的，所述瓦块目录结构创建单元包括级别单元，用于通过计算第N级子目录中的遥感影像分辨率的大小来获取第N级子目录中的遥感影像在全球范围内的瓦块金字塔数据结构中所对应的级别数。

优选的，所述瓦块目录结构创建单元还包括图像融合处理单元，用于在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块的同时，对来自不同数据源的不同分辨率的遥感影像进行图像融合处理。

优选的，所述瓦块目录结构包含两级子目录，第一级子目录为级别目录，用于标识第N级子目录中遥感影像的级别数；第二级子目录为行目录或列目录，用于标识所述影像瓦块所在的行编号或列编号，将所述行目录或列目录的下一级目录创建为所述存储目录。

本申请还提供了一种多时相遥感影像数据库的访问装置，所述多时相遥感影像数据库通过上述创建方法所创建的，包括

数据请求参数获取单元，用于获取访问所述多时相遥感影像数据库所需的数据请求参数，所述数据请求参数包括数据组织参数、请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别；

数据文件信息获取单元，用于通过对所述数据请求参数进行解析，利用对所述数据请求参数的解析结果，获取所需访问的存储目录中影像瓦块的数据文件信息，

数据文件访问单元，用于根据所获取的影像瓦块的数据文件信息来访问对应的影像瓦块的数据文件，并将所述影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

优选的，所述数据文件信息获取单元包括：

第一子单元，用于通过对所述数据组织参数进行解析来获取所需访问的数据目录组织结构信息；

第二子单元，用于通过对所述请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别进行解析并结合所获取的数据组织目录结构中的子目录信息来获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息。

与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：

本申请提供的一种多时相遥感影像数据的创建方法、访问方法及系统，通过按照应用专题、研究区域或事件、遥感传感器类型、成像时间来创建多时相数据组织目录结构，以实现石油遥感应用中多应用专题、多研究区域、多研究事件、多传感器、多时相、单一时相的访问，进而实现对石油遥感中多时相遥感影像数据的有效存储、更新、扩展管理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种多时相遥感影像数据库的创建方法的步骤流程图。

图2为本申请提供的一种多时相遥感影像数据库的访问方法的步骤流程图。

图3为本申请实施例一提供的一种多时相遥感影像数据库的创建方法的步骤流程图。

图4为本申请实施例一中数据组织目录结构的结构示意图。

图5为影像瓦块的级别数与影像瓦块大小之间的关系示意图。

图6为两幅单一时相遥感影像的融合编码示意图。

图7为单一时相遥感影像的瓦块目录结构和影像瓦块的存储目录的结构示意图。

图8为本实施例二提供的一种多时相遥感影像数据库的访问方法的步骤流程图。

图9为本实施例三提供的一种多时相遥感影像数据库的创建装置的示意图。

图10为本实施例三提供的一种多时相遥感影像数据库的访问装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

目前国内对海量多源多时相遥感影像数据的管理都着重在实现海量数据的存储上，没有专门针对石油遥感影像数据的有效管理方法。而国外以Google Earth为代表，主要采用一般模式与多时相模式数据分体管理，仅实现了单一传感器的多时相影像管理与浏览，但这种方法不适合石油遥感应用中多应用专题、多研究区域、多研究事件、多传感器、多时相、单一时相访问等特点的技术要求，无法实现对石油遥感中多时相遥感影像数据的有效存储管理。

为解决以上技术问题，本申请提供了一种多时相遥感影像数据库的创建方法和访问方法，来实现对石油遥感中多时相遥感影像数据的有效存储管理。图1示出了一种多时相遥感影像数据库的创建方法，该创建方法包括：

步骤S101，根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建多时相遥感影像的含有根目录和N级子目录的数据组织目录结构，N为正整数；

步骤S102，对第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块，并创建影像瓦块的瓦块目录结构，该瓦块目录结构包含有根目录和子目录，瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的第N级子目录；

步骤S103，根据步骤S101中所创建的数据组织目录结构和步骤S102中所创建的瓦块目录结构，创建影像瓦块的存储目录，存储影像瓦块的数据文件，该存储目录位于瓦块目录结构中最后一级子目录的下面。

图2示出了一种利用图1所示的创建方法所创建的多时相遥感影像数据库的访问方法，该访问方法包括：

步骤S201，获取访问已创建的多时相遥感数据库所需的由客户端提交的数据请求参数；

步骤S202，对所述数据请求参数进行解析，并根据对数据请求参数解析的结果，获得所需访问的存储目录中影像瓦块的数据文件信息；

步骤S203，根据所获取的影像瓦块的数据文件信息，访问相对应的影像瓦块的数据文件，并将影像瓦块的访问地址传回给客户端进行显示。

通过上述方案能实现石油遥感应用中多应用专题、多研究区域、多研究事件、多传感器、多时相、单一时相的访问，进而实现对石油遥感中多时相遥感数据的有效存储管理。

下面以具体的实例来详细说明本申请实施例的具体实现。

实施例一

图3为本实施例所提供的一种多时相遥感影像数据库的创建方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S301，根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，创建石油遥感应用中多时相遥感影像的数据组织目录结构。

在石油遥感应用中，要实现面向多样化专题应用的遥感信息服务，首先要解决石油遥感应用中多时相遥感影像数据由于其多应用专题、多数据源、多研究区域或事件、多时相等特点所带来的数据组织问题。

本实施例针对以上实际应用需求，将多时相遥感影像按照应用专题、研究区域或事件、遥感传感器类型、成像时间(即时相)进行数据组织，创建数据组织目录结构，所创建的数据组织目录结构不仅有利于后续对该多时相遥感影像数据库的访问，也有利于后续对该多时相遥感影像数据库的更新与时相遥感影像数据库中数据文件的扩展。所创建的数据组织目录结构如图4所示，该数据组织目录结构包括根目录和N级子目录，N为正整数，在本实施例中N＝4，其中根目录代表所接收的多时相遥感影像的影像数据，第一级子目录为应用专题目录，在这一级子目录中按照应用专题类型划分为海域溢油检测、油田环境变化、三角洲变迁、海冰检测四个目录，并不限于这四个目录；应用专题目录的下一级目录为研究区域或事件目录，该级目录按照研究区域或事件来划分，如“海域溢油检测”目录下按研究事件来划分，可划分为溢油事件1和事件2，并不限于这两个事件，如“油田环境变化”目录下按研究区域来划分，可划分为大庆油田、辽河油田等，在图4中示意为地区1和地区2，并不限于所示的两个地区，“三角洲变迁”目录下可按研究区域来划分，如分为长江三角洲、珠江三角洲等，“海冰检测”目录下也可按研究区域来划分，如分为渤海湾、辽东湾等，在本实施例中将研究区域和研究事件放在同一级子目录中，如有需要，也可以将研究区域和研究事件分设于两个子目录中；研究区域或事件目录的下一级目录，即第三级子目录，为遥感传感器类型目录，以获取遥感影像的传感器名称来划分，如可分为Modis(中分辨率成像光谱仪)，Landsat(陆地卫星)等，在图4中示意有Landsat5(陆地卫星5号),Landsat7(陆地卫星7号),Landsat8(陆地卫星8号)；第四级子目录为时相目录，表示遥感影像的获取时间，以年月日来表示，这一级目录中的遥感影像为单一时相。

本实施例中所公开的数据组织目录结构按照应用需要对石油遥感应用中的多时相遥感影像数据建立分类分级体系，保证在浏览端可以针对不同石油遥感应用实现对多时相遥感影像数据的管理，可任意选择研究区域或监测事件，对多时相遥感影像数据可任意选择来自相同或不同的传感器类型组合，一次能显示来自不同或相同传感器的两幅同一区域的选定时相的遥感影像，一次能调入两个时相的同一区域数据，以支持通过改变上层影像的透明度来进行对比显示，能满足石油遥感应用中数据的多轴组织需求，能满足不同应用中多种传感器影像综合对比分析的要求。该数据组织目录结构可以支持应用专题、研究区域、研究事件、传感器、时相五个层次的数据扩展，创建新的应用专题、添加新的研究区域、增补新的监测事件、添加新的传感器类型、积累更多时相的历史影像数据。

步骤S302，对步骤S301中确定的单一时相遥感影像进行分级分块，形成影像瓦块，并创建瓦块目录结构。

在三维系统中,原始遥感影像由于数据量很大，带来了传输显示的困难，为了使用户快速浏览影像数据，目前的解决办法多采用把一幅原始遥感影像按照分辨率呈2n变化规律进行分级分块。本实施例中则按照地理坐标预先建立全球范围内的金字塔数据结构，该金字塔数据结构与编码影像的大小、分辨率等均无关，然后将一副原始遥感影像在预先建立的全球范围内的金字塔数据结构中进行填充，这样所填充的原始遥感影像也是按照地理坐标进行分级分块，每一个小块影像数据量很小，大大加快了传输显示的效率。此外，本实施例中不同分辨率的遥感影像预处理为同样尺寸大小的数据，不同分辨率的遥感影像采用同样的分级分块规则进行分块编码，不同分辨率的遥感影像每一级别瓦块在编码的同时进行融合处理。不同分辨率的遥感影像的最低级别都为0级，最高级别则按照其分辨率与预构建的金字塔模型的分辨率级别进行比较确定。

将单一时相遥感影像进行切割分块成影像瓦块的具体方法如下：

(1)利用金字塔编码技术对全球范围建立瓦块金字塔数据结构，其逻辑结构划分如下：全球经度范围为-180度到+180度，全球纬度范围为-90度到+90度。假设第0级瓦块的大小t0TileSize＝45度*45度，这里瓦块的大小是指瓦块的经纬度跨度范围，瓦块的宽*高为(256*256)像元，则第0级瓦块的分辨率数值t0Res＝45/256，这里瓦块的分辨率数值为瓦块的经度跨度和瓦块的宽度比值或者为瓦块的纬度跨度和瓦块的高度比值，这两个比值相等，所述的宽度是指在瓦块的经度跨度范围内，瓦块在经度方向上所包含的像素点的数量；所述的高度是指在瓦块的纬度跨度范围内，瓦块在纬度方向上所包含的像素点的数量。第0级把全球划分成的瓦块的块数t0TileNum＝32块(纬度方向为4块，经度方向为8块)；第1级则把第0级的每一块瓦块分成四块，第1级瓦块的大小t1TileSize＝t0TileSize/2＝22.5度*22.5度，第1级瓦块的块数为第0级瓦块的块数的4倍，即t1TileNum＝t0TileNum*4＝128块，第1级瓦块的分辨率数值t1Res＝t0Res/2；同理，第2级瓦块把第1级的每一块瓦块分成4块，第2级瓦块的大小t2TileSize＝t1TileSize/2＝11.25度*11.25度，第2级瓦块的块数t2TileNum＝t1tileNum*4＝512块，第2级瓦块的分辨率数值t2Res＝t1Res/2；以此类推，第n级瓦块大小第n级瓦块的块数tnTileNum＝t0TileNum*4ⁿ，第n级瓦块的分辨率数值从而建立0到n级的金字塔瓦块数据结构。

(2)利用上述(1)中所建立的全球范围的瓦块金字塔数据结构，让本实例中的单一时相遥感影像在上述瓦块金字塔数据结构上进行填充，获取单一时相遥感影像在全球范围中的覆盖范围，即单一时相遥感影像在全球范围中所占据的经纬度跨度，以及单一时相遥感影像的宽度和高度，然后通过计算单一时相遥感影像的分辨率数值的大小来确定单一时相遥感影像的级别数。单一时相遥感影像的分辨率数值可根据下式来计算：或其中Lo和La分别为单一时相遥感影像在全球范围中的经度跨度和纬度跨度，W和H分别为单一时相遥感影像的宽度和高度，接着将单一时相遥感影像的分辨率数值Res与(1)中瓦块金字塔结构的各级分辨率数值进行比较，当瓦块金字塔数据结构上瓦块的分辨率数值tkRes<＝Res(0＝<k<＝n)时，单一时相遥感影像的分级数为k+1，最高级数M＝k，此时单一时相遥感影像的最高级数所对应的分辨率数值为tkRes。

根据单一时相遥感影像在全球范围的瓦块金字塔数据结构中所覆盖区域的左上角坐标(Top,Left)和右下角坐标(Bottom,Right)，计算单一时相遥感影像在第0级所覆盖的瓦块的序号范围:

其中，Top表示单一时相遥感影像的左上角纬度，Left表示单一时相遥感影像的左上角经度，Bottom表示单一时相遥感影像的右下角纬度，Right表示单一时相遥感影像的右下角经度。

Y轴方向上瓦块的取值范围TileY＝TileY1，TileY2；X轴方向上瓦块的取值范围TileX＝TileX1，TileX2，在二重循环内基于Tile技术对单一时相遥感影像进行切割分块，得到第0级单一时相遥感影像的影像瓦块，以此类推，可得到第1级、第2级...第M-1级的单一时相遥感影像的影像瓦块，在本实施例中M＝6。

根据(1)中瓦块金字塔数据结构上第n级与第0级瓦块之间的大小、瓦块数量以及分辨率数值之间的关系，可以得知本实施例中单一时相遥感影像的影像瓦块所在的级别越高，该影像瓦块所覆盖的地理范围越小，图5示出了影像瓦块的级别数与影像瓦块大小之间的关系。此外，影像瓦块所在的级别越高，那么该影像瓦块的分辨率数值越小，但在遥感影像中，分辨率数值越小的遥感影像，代表其分辨率越高，所以影像瓦块所在的级别越高，那么该影像瓦块的分辨率越高，并且前后相邻级别的影像瓦块之间的分辨率成2倍数的关系。在此说明一下，本实施例中单一时相遥感影像的影像瓦块填充在全球范围内的瓦块金字塔数据结构上的瓦块结构中。

上面所述的是针对一幅单一时相遥感影像进行分级分块，如果所接收的多时相遥感影像的数据文件为多源多时相遥感影像的数据文件，那么其他的多幅单一时相遥感影像也按上述方法进行分级分块，形成影像瓦块。

在石油遥感多时相的应用中，研究区域为重点关注区，范围有限，多采用较高分辨率影像。而对研究区域以外的范围，则多采用较低分辨率影像。这与人在视觉浏览时大区域分辨率低，小区域分辨率高的习惯是一致的。为了在大视域与小视域的过渡中不存在数据空白，往往把大视域中较低分辨率的影像与小视域中较高分辨率的影像进行融合处理。在对单一时相遥感影像数据的瓦块编码中，采用了Modis影像作为大视域中较低分辨率影像，Landsat影像作为小视域内较高分辨率影像，二者进行融合编码，即分块的同时进行融合，生成本发明中单一时相影像瓦块。

在分块同时进行图像融合处理的示意图如图6所示，具体图像融合处理过程如下：

(1)由于Modis影像的编码范围大于Landat影像的编码范围，所以把Landsat影像的覆盖范围之外填充为0，使分块前的Landsat影像被扩充为与Modis影像的覆盖范围一致，以方便编码的同时二者能同步融合。

(2)对Modis影像及Landsat影像同时编码分块，在同一个瓦块范围内进行图像运算。运算的算法如下：对于二者影像重叠的范围，运算后像元值设置为Landsat影像编码块的影像值；在非影像重叠范围内，运算后的像元值设置为Modis影像的像元值；然后按照0至M的分级顺序对同一瓦块范围内的分块Modis影像与Landsat影像进行如上的图像运算，从而完成分块同时的融合运算，生成Modis影像与Landsat影像融合编码的影像瓦块。在对这两幅影像进行融合处理后，在所得到的每个级别分辨率的单一时相遥感影像上，影像重叠部分上会显示Landsat影像，非重叠部分会显示Modis影像。

根据对单一时相遥感影像进行分级分块所得到的影像瓦块，来创建单一时相遥感影像的瓦块目录结构。该瓦块目录结构的根目录对应于数据组织目录结构中的最后一级目录，在本实施例中为时相目录，该瓦块目录结构包含两级子目录，第一级子目录为级别目录，标识单一时相遥感影像的级别数，在本实施例中有M＝6个级别，则按照0到(M-1＝5)级排列为M＝6个目录；第二级子目录为行目录或者列目录，标识切割后所得到的影像瓦块所在的行编号或者列编号，行编号的计算如下：先计算单一时相遥感影像左上角点在该级地理分块中的行编号位置，记为X0；再计算右下角点在该级地理分块中的行编号位置，记为Xm，则所有该级别下行目录按照从X0到Xm的顺序排列。列编号的计算如下：先计算单一时相遥感影像左上角点在该级地理分块中的列编号位置，记为Y0；再计算右下角点在该级地理分块中的列编号位置，记为Ym，则所有该级别下列目录按照从Y0到Ym的顺序排列。在本实施例中，第二级子目录为行编号。

步骤S303，根据步骤S301中所创建的数据组织目录结构和步骤S302中所创建的瓦块目录结构，创建影像瓦块的数据存储目录，存储影像瓦块的数据文件。

在瓦块目录结构的最后一级目录下创建有影像瓦块的存储目录，存储影像瓦块的数据文件，该数据文件根据影像瓦块的行编号和列编号来命名，文件名由两部分字符串组成，即行编号_列编号或列编号_行编号。若瓦块目录结构的最后一级目录为行目录，则文件名的第一部分为影像瓦块的行编号，与行目录名一致，文件名的第二部分为影像瓦块在该行的列编号，列编号的计算如下：先计算单一时相遥感影像中该行的左上角点在该级地理分块中的列编号位置，记为Y0’；再计算该行的右下角点在该级地理分块中的列编号位置，记为Ym’，则所有数据文件按照从Y0’到Ym’的顺序排列。若瓦块目录结构的最后一级目录为列目录，则文件名的第一部分为影像瓦块的列编号，与列目录名一致，文件名的第二部分为影像瓦块在该列的行编号，行编号的计算如下：先计算单一时相遥感影像中该列的左上角点在该级地理分块中的行编号位置，记为X0’；再计算该列的右下角点在该级地理分块中的行编号位置，记为Xm’，则所有数据文件按照从X0’到Xm’的顺序排列。图7示出了单一时相遥感影像的瓦块目录结构和影像瓦块的数据文件的存储目录。

实施例二

图8为本实施例所提供的一种多时相遥感影像数据库的访问方法的步骤流程图，该多时相遥感影像数据库是通过实施例一中所提供的创建方法所创建的，该访问方法具体包括以下步骤：

步骤S801，获取访问已创建的多时相遥感数据库所需的由客户端提交的数据请求参数。

进行访问时，首先通过交互方式从客户端界面获取访问已创建的多时相遥感数据库所需的数据请求参数，该数据请求参数包括数据组织参数，请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别，在本实施例中地理参数优选为请求访问区域的左上角和右下角的经纬度坐标。

步骤S802，解析所获取的数据请求参数，根据解析结果来获取所需访问的存储目录中影像瓦块的数据文件信息。

(1)解析所获取的数据组织参数来访问其所在的数据组织目录，具体来说是首先通过所获取的数据组织参数来确定所要访问的应用专题目录，通过应用专题目录来确定接下来所要访问的研究区域或事件目录，再通过研究区域目录来确定所要访问的传感器类型目录，最后确定所要访问的时相目录信息。

根据X轴方向和Y轴方向的影像瓦块的取值范围，便可以得到第n级的影像瓦块的块数，再结合请求访问区域的左上角和右下角的经度坐标，便可以获得第n级影像瓦块的行编号位置，进而可以获取第n级影像瓦块的行目录，通过该行目录便可以得知该行目录的下一级目录，即存储目录，进而来获取该存储目录中的影像瓦块的数据文件信息。此外，也可以通过所获得的第n级的影像瓦块，结合请求区域的左上角和右下角的纬度坐标，来获取第n级影像瓦块的列目录，通过该列目录便可以得知该列目录的下一级目录，即存储目录，进而来获取该存储目录中的影像瓦块的数据文件信息。

步骤S803，根据所获取的存储目录中影像瓦块的数据文件信息来访问相对应的影像瓦块的数据文件，并将影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

实施例三

本申请还提供了一种多时相遥感影像数据库的系统，该系统包括多时相遥感影像数据库的创建装置和访问装置，分别如图9和图10所示。图9为本实施例所提供的一种多时相遥感影像数据库的创建装置，该装置包括数据组织目录结构创建单元901，瓦块目录结构创建单元902，存储目录创建单元903。其中，数据组织目录结构创建单元901用于根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建多时相遥感影像的数据组织目录结构，该数据组织目录结构包括根目录和N级子目录，N为正整数，在本实施例中N＝4，其中根目录代表所接收的多时相遥感影像及其数据文件，子目录的第一级为应用专题目录，在这一级目录中按照应用专题类型划分为海域溢油检测、油田环境变化、三角洲变迁、海冰检测四个目录，并不限于这四个目录；应用专题目录的下一级目录为研究区域或事件目录，该级目录按照研究区域或事件来划分，如“海域溢油检测”目录下按研究事件来划分，可划分为溢油事件1和事件2，并不限于这两个事件，如“油田环境变化”目录下按研究区域来划分，可划分为大庆油田、辽河油田等，在图4中示意为地区1和地区2，并不限于所示的两个地区，“三角洲变迁”目录下可按研究区域来划分，如分为长江三角洲、珠江三角洲等，“海冰检测”目录下也可按研究区域来划分，如分为渤海湾、辽东湾等；研究区域或事件目录的下一级目录，即第三级目录，为遥感传感器类型目录，以获取遥感影像的传感器名称来划分，如可分为Modis(中分辨率成像光谱仪)，Landsat(陆地卫星)等，在图4中示意有Landsat5(陆地卫星5号),Landsat7(陆地卫星7号),Landsat8(陆地卫星8号)；第四级目录为时相目录，表示遥感影像的获取时间，以年月日来表示，这一级目录中的遥感影像为单一时相。

瓦块目录结构创建单元902用于在对第N＝4级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块后，创建影像瓦块的瓦块目录结构。瓦块目录结构创建单元902包括瓦块金字塔数据结构建立单元，用于对全球范围建立瓦块金字塔结构，还包括级别单元，该级别单元用于通过计算第N级子目录即时相目录中的遥感影像分辨率的大小来获取时相目录中的遥感影像在全球范围内的瓦块金字塔数据结构中所对应的级别数。瓦块目录结构创建单元902还包括图像融合处理单元，用于在对时相目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块的同时，对来自不同数据源的不同分辨率的遥感影像进行图像融合处理，形成一幅遥感影像。

瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的最后一级子目录，在本实施例中瓦块目录结构的根目录对应于时相目录。该瓦块目录结构包含两级子目录，第一级子目录为级别目录，标识第N级子目录中遥感影像的级别数；第二级子目录为行目录或列目录，标识影像瓦块所在的行编号或列编号。

存储目录创建单元903，用于根据数据组织目录结构创建单元901中所创建的数据组织目录结构和瓦块目录结构创建单元902中所创建的瓦块目录结构，创建影像瓦块的存储目录，存储影像瓦块的数据文件。

图10为本实施例所提供的一种多时相遥感影像数据库的访问装置，用于对于用实施例1中所提供的创建方法所创建的多时相遥感影像数据库进行访问，该装置包括数据请求参数获取单元1001，数据文件信息获取单元1002，数据文件访问单元1003。其中，数据请求参数获取单元1001用于获取访问多时相遥感影像数据库所需的由客户端提交的数据请求参数；数据文件获取单元1002，包括两个子单元，用于通过对所获取的数据请求参数进行解析，利用对数据请求参数的解析结果，获取所需访问的数据存储目录中影像瓦块的数据文件信息；数据文件访问单元1003，用于访问所获取的影像瓦块的数据文件，并将影像瓦块的访问地址传回给客户端进行显示。该访问装置的主要工作过程如下：

(1)数据请求参数获取单元1001通过交互方式从客户端界面获取访问已创建的多时相遥感数据库所需的数据请求参数，该数据请求参数包括数据组织参数与请求访问区域的地理参数和遥感影像的浏览级别。

(2)数据文件信息获取单元1002中的第一子单元对数据请求参数获取单元1001所获取的数据组织参数进行解析，通过解析所获取的数据组织参数来确定所要访问的应用专题目录，通过应用专题目录来确定接下来所要访问的研究区域或事件目录，再通过研究区域目录来确定所要访问的传感器类型目录，最后确定所要访问的时相目录信息，数据文件信息获取单元1002中的第二子单元根据第一子单元所获取的时相目录中的信息，确定所要访问的请求访问区域，对该请求访问区域的左上角经纬度坐标和右下角经纬度坐标以及遥感影像的浏览级别进行解析，通过解析请求访问区域中遥感影像的浏览级别以及请求访问区域的左上角经纬度坐标和右下角经纬度坐标来获取影像瓦块的数据文件所在的存储目录，进而获取所需访问的存储目录中影像瓦块的数据文件信息。

(3)数据文件访问单元1003利用数据文件获取单元1002所获取的所需访问的存储目录中影像瓦块的数据文件信息，对相对应的影像瓦块的数据文件进行访问，并将影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (17)

1.一种多时相遥感影像数据库的创建方法，其特征在于，包括：

根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建所述多时相遥感影像的含有多时相根目录和N级子目录的数据组织目录结构，N为正整数；

对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块，并创建所述影像瓦块的瓦块目录结构，所述瓦块目录结构包含有根目录和子目录，所述瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的第N级子目录；

根据所述数据组织目录结构和所述瓦块目录结构，创建所述影像瓦块的存储目录，存储所述影像瓦块的数据文件，

其中，所述创建所述多时相遥感影像的含有多时相根目录和N级子目录的数据组织目录结构包括创建4级子目录，所述4级子目录从上到下逐级依次创建为应用专题目录、研究区域或事件目录、遥感传感器类型目录以及时相目录，所述时相目录对应于所述瓦块目录结构的根目录。

2.根据权利要求1所述的创建方法，其特征在于，所述对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块包括：

按照地理坐标建立全球范围的瓦块金字塔数据结构；

通过计算第N级子目录中的遥感影像分辨率的大小来获取第N级子目录中的遥感影像在所述瓦块金字塔数据结构中所对应的级别数以及每一级别的遥感影像在所述瓦块金字塔数据结构中所覆盖的瓦块序号范围；

基于Tile技术对每一级别的第N级子目录中的遥感影像进行切割分块，形成影像瓦块。

3.根据权利要求2所述的创建方法，其特征在于，所述影像瓦块所在的级别越高，所述影像瓦块的分辨率越高。

4.根据权利要求3所述的创建方法，其特征在于，相邻级别的所述影像瓦块之间的分辨率成2倍数的关系。

5.根据权利要求2所述的创建方法，其特征在于，在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块的同时，对来自不同数据源的不同分辨率的遥感影像进行图像融合处理。

6.根据权利要求2所述的创建方法，其特征在于，将所述瓦块目录结构的子目录创建为两级目录，第一级子目录为级别目录，所述级别目录用于标识第N级子目录中遥感影像的级别数；第二级子目录为行目录或列目录，所述行目录或列目录用于标识所述影像瓦块所在的行编号或列编号，将所述行目录或列目录的下一级目录创建为所述存储目录。

7.根据权利要求6所述的创建方法，其特征在于，根据所述影像瓦块所在的行编号和列编号，对所述存储目录中的所述影像瓦块的数据文件进行命名。

8.一种多时相遥感影像数据库的访问方法，其特征在于，包括，

利用权利要求1-7任一项所述的多时相遥感影像数据库的创建方法，预创建将要访问的多时相遥感影像数据库；

获取访问所述多时相遥感影像数据库所需的客户端提交的数据请求参数，所述请求参数包括数据组织参数、请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别；

对所获取的所述客户端提交的数据请求参数进行解析，并根据对所述客户端提交的数据请求参数解析的结果，获取所需访问的所述存储目录中的影像瓦块的数据文件信息；

根据所获取的影像瓦块的数据文件信息，访问相对应的影像瓦块的数据文件，并将所述影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

9.根据权利要求8所述的访问方法，其特征在于，所述对所获取的客户端的提交的数据请求参数进行解析，并根据对客户端提交的数据请求参数的解析结果，获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息包括，

通过对所述数据组织参数进行解析来获取所需访问的数据组织目录结构中的子目录信息；

通过对所述请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别进行解析并结合所获取的数据组织目录结构中的子目录信息来获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息。

10.根据权利要求9所述的访问方法，其特征在于，所述地理参数包括所述请求访问区域的左上角经纬度坐标和右下角经纬度坐标。

11.一种多时相遥感影像数据库的创建装置，其特征在于，包括：

数据组织目录结构创建单元，用于根据所接收的多时相遥感影像的影像数据，按照实际应用需求创建所述多时相遥感影像的数据组织目录结构，所述数据组织目录结构包括根目录和N级子目录，N为正整数；

瓦块目录结构创建单元，用于在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块后，创建所述影像瓦块的瓦块目录结构，所述瓦块目录结构的根目录对应于所述数据组织目录结构的第N级子目录；

存储目录创建单元，用于根据所述数据组织目录结构和所述瓦块目录结构，创建所述影像瓦块的存储目录，存储所述影像瓦块的数据文件，

其中，所述N级子目录包括4级子目录，所述4级子目录从上到下逐级依次分别为应用专题目录、研究区域或事件目录、遥感传感器类型目录以及时相目录，所述时相目录的下一级目录为所述瓦块目录结构。

12.根据权利要求11所述的创建装置，其特征在于，所述瓦块目录结构创建单元包括瓦块金字塔数据结构单元，用于按照地理坐标对全球范围建立瓦块金字塔数据结构。

13.根据权利要求12所述的创建装置，其特征在于，所述瓦块目录结构创建单元包括级别单元，用于通过计算第N级子目录中的遥感影像分辨率的大小来获取第N级子目录中的遥感影像在全球范围内的瓦块金字塔数据结构中所对应的级别数。

14.根据权利要求11所述的创建装置，其特征在于，所述瓦块目录结构创建单元还包括图像融合处理单元，用于在对所述第N级子目录中的遥感影像进行切割分块成影像瓦块的同时，对来自不同数据源的不同分辨率的遥感影像进行图像融合处理。

15.根据权利要求11所述的创建装置，其特征在于，所述瓦块目录结构包含两级子目录，第一级子目录为级别目录，所述级别目录用于标识第N级子目录中遥感影像的级别数；第二级子目录为行目录或列目录，所述行目录或列目录用于标识所述影像瓦块所在的行编号或列编号，将所述行目录或列目录的下一级目录创建为所述存储目录。

16.一种多时相遥感影像数据库的访问装置，其特征在于，包括：

预创建单元，用于预创建多时相遥感影像数据库，所述多时相遥感影像数据库通过如权利要求1-7任一项所述的多时相遥感影像数据库的创建方法所创建的；

数据请求参数获取单元，用于获取访问所述多时相遥感影像数据库所需的客户端提交的数据请求参数，所述数据请求参数包括数据组织参数，请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别；

数据文件信息获取单元，用于通过对所述客户端提交的数据请求参数进行解析，利用对所述客户端提交的数据请求参数的解析结果，获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息，

数据文件访问单元，用于根据所获取的影像瓦块的数据文件信息来访问对应的影像瓦块的数据文件，并将所述影像瓦块的数据文件的访问地址传回给客户端进行显示。

17.根据权利要求16所述的访问装置，其特征在于，所述数据文件信息获取单元包括：

第一子单元，用于通过对所述数据组织参数进行解析来获取所需访问的数据组织目录结构中的子目录信息；

第二子单元，用于通过对所述请求访问区域的地理参数以及遥感影像的浏览级别进行解析并结合所获取的数据组织目录结构中的子目录信息来获取所需访问的所述存储目录中影像瓦块的数据文件信息。