CN107832098A - 一种可扩展的多源遥感数据展示处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种可扩展的多源遥感数据展示处理方法，其特征在于：该方法以插件的形式实现了对多种类型的遥感数据的加载展示、渲染、分析与制作等功能。利用不同的数据加载器，对多源遥感数据进行统一的加载展示，有效的屏蔽了不同类型数据之间的差异，为后续的分析处理提供了统一的数据接口。利用渲染模块、分析模块、制作模块，对加载后的遥感数据执行不同的渲染、分析与制作操作，不同的模块基于不同的接口，模块内实现相应的功能，并通过对应的插件管理器对功能进行动态的扩展与管理，从而实现了对多种类型遥感数据的可扩展处理。
Description
技术领域
本发明涉及遥感应用领域，尤其是一种可扩展的多源遥感数据展示与分析处理方法。
背景技术
近年来，随着风云系列、环境星系列、资源系列和高分系列等一系列遥感卫星的密集发射，我国的遥感卫星技术蓬勃发展，每天产生的遥感影像数据量也以TB级持续增长。遥感数据量快速增加的同时数据的格式也朝着多样化发展，其输出格式主要分为：二进制输出格式，如BSQ、BIP、BIL等；一般图像格式，如ASCII、PICT、BMP、GIF、TIFF、HDF、JPEG等；矢量格式，如ArcView Shape File、DXF、ENVI Vector File等；图像处理格式逐渐增加，如ArcView Raster、ER Mapper、ERDAS、PCI等。
目前大部分GIS开发已经从传统的集成式开发转向组件式开发。由于用户的需求的不确定性，为了满足用户个性化的需求，在“单一职责原理”、“接口与实现分离”等设计原则的指导下，越来越多的开发者将功能从主程序中剥离出来，封装在独立的模块中。程序的结构从单一的程序变成一个接口集、一个主程序和一组扩展模块的集合。利用软件配置方法实现软件扩展模块的“即插即用”，而保留主程序平台的大部分功能，用户通过接口集定制应用需求或者扩展主程序功能。目前主要的GIS软件厂商都将GIS功能封装在组件集中，并且提供插件开发的接口。如ESRI的ArcObject组件集，超图的SuperObject组件，Mapinfo的MapX组件集，利用GIS平台提供的功能组件接口，就可以快速构建程序插件，实现主程序功能的扩展。“平台软件+插件”这种开发模式，甚至于全插件框架以其简单、灵活的特点成为多数软件追求的目标。
插件技术主要目的是扩展程序的功能，增加专业应用。通常一个插件系统包括宿主系统、插件引擎、插件契约、插件功能实现几个部分。插件技术的实现有如下方式：
1.脚本方式：脚本语言具有无类型性、解释性、简单和高效的特点，其解释型的特性为插件开发提供了可能。但脚本插件只能使用平台软件支持的脚本语言来开发。脚本语言作为编程语言，功能极弱，很少用于复杂的算法和数据结构。
2.动态链接库：动态链接库(Dynamic Link Library)是一种具有一定功能的可执行软件模块，虽然它本身不能独立运行，但它可以输出函数或类，通过其他能独立运行的程序(如插件的宿主程序)可以调用它内部的功能。以这种方式实现的插件，需要将插件注册到操作系统中，宿主程序根据组件的CLSID来识别加载插件。
3.Java/.NET平台反射机制：Java/.NET的编译器生成*.class，*.dll或*.exe文件时，生成的模块会被打包成一个程序集。程序集包括了中间语言代码，元数据，清单和资源。程序集的元数据描述了每一个二进制文件中定义的类型(类、结构、枚举等)，以及每个类型的成员(属性、方法、事件等)。清单记录了所有确保现有程序集正常工作的外部程序集、程序集的版本号、版权信息等。元数据与代码在编译时一同嵌入程序集，因而使用程序集时不再需要头文件与库文件，编译器可以直接从程序集中读取元数据来获得这些信息。
本发明就是在插件机制的基础之上，提供一种简单方便的、实时动态扩展的多源遥感数据展示、渲染、分析、制作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以实时动态扩展的多源遥感数据展示、渲染、分析、制作方法。
为实现上述目的，发明了“一种可扩展的多源遥感数据展示处理方法”。该方法以插件的形式实现了对多种类型的遥感数据的加载展示、渲染、分析与制作等功能。利用不同的数据加载器，对多源遥感数据进行统一的加载展示，有效的屏蔽了不同类型数据之间的差异，为后续的分析处理提供了统一的数据接口。利用渲染模块、分析模块、制作模块，对加载后的遥感数据执行不同的渲染、分析与制作操作，不同的模块基于不同的接口，模块内实现相应的功能，并通过对应的插件管理器进行动态的扩展与管理，从而实现了对多种类型遥感数据的可扩展处理。
其中，数据加载器用于解析不同类型的遥感数据，每种类型的遥感数据对应一种数据加载驱动。数据加载器是实现了数据加载接口(IDataLoader)的具体类，其对外提供统一的数据集获取(getDataset)、加载展示(display)方法。
插件管理器实现了对用户自定义插件的加载、卸载等管理操作。渲染模块、分析模块、制作模块都有相应的插件管理器。用户所加载的插件可以是编译好的class文件、打包好的jar包，也可以是未编译的java文件，但都必须要实现相应的功能模块接口。当插件形式为java文件时，程序先对其进行编译，然后将编译后的class文件与其它格式一起存放在程序相应模块plugin目录下。加载后的用户自定义插件存放在各自插件管理器Map<插件名，插件>链表中。当卸载插件时，先将该插件在链表中标记为不可用，当程序退出时删除相应plugin目录下编译文件。
功能模块接口是对功能模块扩展的实现标准。渲染模块、分析模块、制作模块均对外开放自己的模块接口。对系统的扩展仅停留在相应的功能模块中，便于系统的维护与管理。
附图说明
图1为可扩展的多源遥感数据展示处理流程图；
图2为数据加载器初始化流程图；
图3为多源遥感数据加载流程图；
图4为渲染器插件加载流程图；
图5为渲染器插件卸载流程图；
图6为多源遥感数据渲染流程图。
具体实施方式
本发明主要提供针对多源遥感数据的、可扩展的，展示处理方法的核心框架，其多源遥感数据展示处理流程图如图1所示。
首先，程序初始化数据加载器，初始化流程如图2所示。程序首先初始化内置的数据加载器并将其存放在加载器列表中，然后搜索用户数据加载插件的文件夹，并将符合数据加载器接口的插件存放在加载器列表中。与初始化数据加载器相似，程序以同样的方式初始化渲染器、分析器与制作器并将其存放在相应的列表中。
进一步，如图3所示的多源遥感数据加载流程图，用户打开某种类型的遥感数据，程序查找合适的数据加载器对其进行加载，并根据地理坐标信息展示到三维数字地球中，返回相应的数据集(dataset)。若未能找到相应的数据加载器，则提醒用户该类型数据无法加载并返回。
进一步，如图4所示的渲染器插件加载流程图，若用户选择加载渲染器插件，根据用户输入的文件类型，判断是否需要编译。如需要则先进行编译，编译成功后并判断其是否为有效插件。如果为有效插件则存放到相应的用户自定义插件文件夹中，并将其加入到对应插件列表中且标记为可用。
进一步，如图5所示的渲染器插件卸载流程图，若用户要卸载渲染器插件，根据输入的插件的名称，先在相应的插件列表中标记为不可用，程序关闭后同时删除相应文件夹下的插件。
进一步，如图6所示的多源遥感数据渲染流程图，若用户要对遥感数据进行渲染，则先选择相应的渲染器，并输入dataset与对应的参数，若该插件实现了图形用户界面接口(IUserGraphical)则参数从界面输入。程序将对其进行渲染并展示到三维数字地球中，返回经过渲染后的dataset。
进一步，分析器、制作器的插件加载与卸载与渲染器类似。其处理流程也与渲染器相同。
数据加载器接口如下：
渲染器接口如下：
分析器接口如下：
制作器接口如下：
图形界面接口如下：
其中qrstCanvas为三维展示平台的画布对象，IayerName为图层的名称，path为遥感数据的输入路径，dataset为加载后的遥感数据的数据集，args为渲染、分析、制作等操作的参数列表。
Claims (4)
1.一种可扩展的多源遥感数据展示处理方法，其特征在于：该方法以插件的形式实现了对多种类型的遥感数据的加载展示、渲染、分析与制作等功能。利用不同的数据加载器，对多源遥感数据进行统一的加载展示，有效的屏蔽了不同类型数据之间的差异，为后续的分析处理提供了统一的数据接口。利用渲染模块、分析模块、制作模块，对加载后的遥感数据执行不同的渲染、分析与制作操作，不同的模块基于不同的接口，模块内实现相应的功能，并通过对应的插件管理器进行动态的扩展与管理，从而实现了对多种类型遥感数据的可扩展处理。
2.如权利要求1所述的数据加载驱动，其特征在于：数据加载驱动用于解析不同类型的遥感数据，每种类型的遥感数据对应一种数据加载驱动。数据加载器实现IDataLoader接口，对外提供统一的数据集获取(getDataset)、加载展示接口(display)。
3.如权利要求1所述的插件管理器，其特征在于：插件管理器用于对用户自定义插件的加载与卸载，渲染模块、分析模块、制作模块都有相应的插件管理器。用户所加载的插件可以是编译好的class文件、打包好的jar包，也可以是未编译的java文件，但都必须要实现相应的模块接口。当插件形式为java文件是，程序先对其进行编译，然后将编译后的class文件与其它格式一样存放在程序相应模块plugin目录下。用户自定义插件存放在各自插件管理器Map〈插件名，插件〉链表中。当卸载插件时，先将该插件在链表中标注为不可用，当程序退出时删除相应plugin目录下编译文件。
4.如权利要求3所述的模块接口，其特征在于：模块接口是对模块扩展的实现标准。渲染模块、分析模块、制作模块均对外开放自己的模块接口。对系统的扩展仅停留在相应的功能模块中，便于维护与管理。
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