CN111736826A - 多源遥感数据工程工具集系统及集成方法 - Google Patents

多源遥感数据工程工具集系统及集成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开多源遥感数据工程工具集系统及集成方法，包括平台、插件式软件架构和结构层次模块，所述平台、插件式软件架构包括系统平台和功能插件，所述系统平台中设有内核功能模块和插件处理模块，且系统平台上预设有插件接口，所述功能插件包括插件库，且插件库内设有多组插件，所述插件与所述插件接口相适配，所述结构层次模块包括工作流程任务组织模块，流程数据管理模块和工具插件管理模块；本发明通过遥感数据处理工具插件化的集成方法，将工具进行插件化，利用插件化的工具对工具集平台进行集成操作，实现相应工具的动态装配及插件化实时扩展，从而有利于解决当前遥感数据处理系统无法实现通用性和复用性的问题。

Description

多源遥感数据工程工具集系统及集成方法
技术领域
本发明涉及遥感数据处理工具技术领域，尤其涉及多源遥感数据工程工具集系统及集成方法。
背景技术
工具集成通常包含API集成、用户界面集成和数据集成三类，它是指多个工具通过共享一个用户界面，分别支持一个完整开发过程的各个开发阶段，通过数据交换完成共同目标的过程；API集成是指通过数据封装和行为重用为用户或其它工具提供API，使其数据能被访问，在使用一组工具时通常需要将不同工具的部分功能进行特定方式的组合以提供新的功能，目前已有一些框架规范能够做到这一点，如CORBA,DCOM和Web Services等，它们都提供了接口和实现的分离；用户界面集成是指在集成平台中实现对各个被集成工具的界面控制，界面集成有两种方式:其一，将被集成的工具界面连接或嵌入到集成平台中，用户在集成平台中对所需的工具界面进行切换使用，其二，将被集成的工具视为一个模块，在集成平台的界面中对该模块进行控制，各个模块互相协作；数据集成是指维护数据源整体上的一致性，使数据在各个被集成的工具中实现共享和自动调用，提高信息共享的效率，数据共享指将数据用特定的数据结构表示，使被集成的工具能够识别并使用这些数据，数据自动调用指数据按一定的协议在被集成的工具间交换和使用，数据集成系统为用户提供统一的数据源访问接口，执行用户对数据源的访问请求，数据集成的核心任务是要将互相关联的分布式异构数据源集成到一起，使用户能够以透明的方式访问这些数据源；
目前行业中常用的插件技术有三类，分别是批处理命令插件、脚本语言插件和软件开发的插件，批处理命令插件扩展时要求用户对每一步进行选择和输入，最终执行用户输入完成的一系列操作，虽然它制作简单，但其可扩展性有限，功能相对单一，且多数为文本文件，不适合进行复杂功能的扩展，脚本语言插件需要开发人员在软件系统中制定一个程序编译内核，用户可在此系统的脚本编辑器内写入脚本，实现所需插件的功能，此种方式虽然不需要其他开发环境，但此种插件的扩展方式对于开发者和系统环境要求较高，利用软件开发环境进行插件开发，是由懂得程序编写的人员以接口实现的方式完成的插件开发，此种插件设计自由度较大，通过功能的封装和方法的调用来完成插件的扩展实现；
综上，在遥感数据处理工具的集成与共享方面，遥感领域数据处理技术的的复杂性、多元性、动态性、实时适应性等特征对工具集流程化框架提出了更高的要求，基于此现状，为了实现遥感数据处理工具的动态装配、实时更新，提高遥感数据工程工具集的可扩展性、增加其使用寿命，增强其通用性和复用性，本发明提出多源遥感数据工程工具集系统及集成方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出多源遥感数据工程工具集系统及集成方法，实现遥感数据处理工具的动态装配、实时更新，提高遥感数据工程工具集的可扩展性、增加其使用寿命，增强其通用性和复用性。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：多源遥感数据工程工具集系统，包括平台、插件式软件架构和结构层次模块，所述平台、插件式软件架构包括系统平台和功能插件，所述系统平台中设有内核功能模块和插件处理模块，且系统平台上预设有插件接口，所述功能插件包括插件库，且插件库内设有多组插件，所述插件与所述插件接口相适配，所述结构层次模块包括工作流程任务组织模块，流程数据管理模块和工具插件管理模块。
进一步改进在于：所述系统平台与插件库通过插件接口通信，所述插件处理模块通过插件接口对插件库中的插件进行管理和通信。
进一步改进在于：所述工作流程任务组织模块为用户对自己所需的遥感工具工作流的实际组织模块，所述工作流程任务组织模块用于对工具列表的添加与删除、工作流程的运行操作，且操作在界面层完成并得到执行结果。
进一步改进在于：所述流程数据管理模块由数据集成引擎实现，且数据集成引擎中包括步骤节点引擎，工作流管理引擎和数据库访问引擎，所述步骤节点引擎进行工具流程中工具的调用及运行，所述工作流管理引擎负责对于工作流程中工具间的数据传递和工作流程状态的管理，所述数据库访问引擎负责进行数据库的访问操作。
进一步改进在于：所述工具插件管理模块包括工具插件扩展、工具注册和删除操作。
多源遥感数据工程工具集成方法，包括以下步骤：
步骤一：基于平台、插件式软件架构，在系统平台中，为工具的插件化集成预留三个插件接口:ToolFunction、ToolTransmit、ToolView，在内核功能模块中同步提供这三个接口的实现，其中，通过InitFunction类实现ToolFunction接口，通过InitTransmit类实现ToolTransmit接口，通过InitView类实现ToolView接口，利用上述三类提供插件所需的操作，设定一个工具Demo进行集成操作，则工具的接口实现类相应的有三个，分别为DemoFunction类，DemoTransmit类，DemoView类；
步骤二：利用DemoFunction类实现ToolFunction接口并继承InitFunction父类；利用DemoTransmit类实现ToolTransmit接口并继承InitTransmit父类；利用DemoView类实现ToolView接口并继承InitView父类；
步骤三：实现了相应的类之后对工具进行封装，首先将以上三个接口实现类存入一个工具包下，将此工具的其他功能实现类也一并存入此工具包下，将此工具包导出为jar文件，命名为此工具英文名；其次将此工具所有实现类的依赖库文件存入lib文件夹中；编写此工具的XML文件，在XML文件中设置标识此工具的属性信息；选择合适的jpg文件作为此工具的图标；最后编写此工具的使用说明文档doc文件；
步骤四：将步骤三中的jar文件、lib文件夹、XML文件、jpg文件以及doc文件存入一个文件夹下，命名为此工具英文名称，将其放入系统平台的代码环境中的特定plugins文件夹下，从而完成了一个工具步骤的插件化集成工作。
进一步改进在于：所述步骤二中，DemoFunction类对于此工具的主要功能进行实现和调用，在此类中进行工具主要功能部分的代码实现，在此类中对于已封装的工具类的进行调用，其主要进行InitFunction父类中的方法的重载。
进一步改进在于：所述步骤二中，DemoTransmit类对工具步骤节点的元数据和数据进行管理和存储，在工具步骤节点间主要利用了XML序列化和反序列化技术进行工具步骤节点中数据的存储。XML序列化是将工具中的元数据和数据的字段、属性等值转换为XML格式的过程，反序列化则是与之相对应的逆过程，即将XML格式变换回对象初始状态的过程；DemoView类负责此工具节点与用户交互的界面实现，通过使用事件监听模式，为界面控件创建各种监听方法，以响应控件内容的变化和用户的动作。
进一步改进在于：所述步骤三中，在XML文件中设置标识此工具的属性信息，包括唯一标识ID、工具功能描述、工具所属类别、工具的包名、jar文件名称及位置信息、所用语言。
进一步改进在于：所述步骤四中，完成了一个工具步骤的插件化集成工作后，利用系统平台中的内核功能模块对插件进行注册，运行系统平台，工具即可完成自动注册并出现在相应的工具列表分类中进行后续应用。
本发明的有益效果为：本发明基于平台、插件式软件架构，为插件的定义和扩展预设插件接口，用户可以通过这些插件接口的实现来开发自己所需的功能插件，真正的实现了“即插即用”思想，延长了软件服务的周期和使用寿命，且通过遥感数据处理工具插件化的集成方法，将工具进行插件化，利用插件化的工具对工具集平台进行集成操作，实现相应工具的动态装配及插件化实时扩展，从而有利于解决当前遥感数据处理系统无法实现通用性和复用性的问题，为遥感工程工具集平台中的遥感数据处理工具组成工作流运行奠定了基础。
附图说明
图1为本发明的平台、插件式软件架构示意图；
图2为本发明的结构层次模块示意图；
图3为本发明的工具集成文件夹组成示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例一
根据图1、2所示，本实施例提供了多源遥感数据工程工具集系统，包括平台、插件式软件架构和结构层次模块，所述平台、插件式软件架构包括系统平台和功能插件，所述系统平台中设有内核功能模块和插件处理模块，且系统平台上预设有插件接口，所述功能插件包括插件库，且插件库内设有多组插件，所述插件与所述插件接口相适配，所述结构层次模块包括工作流程任务组织模块，流程数据管理模块和工具插件管理模块。
所述系统平台与插件库通过插件接口通信，所述插件处理模块通过插件接口对插件库中的插件进行管理和通信。用户可以通过这些插件接口的实现来开发自己所需的功能插件，真正的实现了“即插即用”思想，延长了软件服务的周期和使用寿命。
所述工作流程任务组织模块为用户对自己所需的遥感工具工作流的实际组织模块，所述工作流程任务组织模块用于对工具列表的添加与删除、工作流程的运行操作，且操作在界面层完成并得到执行结果。如对于工具步骤节点的添加与删除，工具步骤节点的配置参数的修改，和工作流程的运行等操作，这些操作主要在界面层完成。用户通过界面拖拽组织的方式，实现工具步骤节点的动态添加和删除；通过用户界面进行数据源地址、数据源支持的卫星类型、传感器、分辨率信息等参数的相应配置。见图2中UI。
所述流程数据管理模块由数据集成引擎实现，且数据集成引擎中包括步骤节点引擎，工作流管理引擎和数据库访问引擎，所述步骤节点引擎进行工具流程中工具的调用及运行，所述工作流管理引擎负责对于工作流程中工具间的数据传递和工作流程状态的管理，所述数据库访问引擎负责进行数据库的访问操作。在调用工具插件时，系统平台通过数据集成引擎获取工具插件的相关信息，调用相应的工具插件。
所述工具插件管理模块包括工具插件扩展、工具注册和删除操作。由于采用平台、插件式软件架构，因此在工具集平台中，所有的工具步骤都是插件式管理方式，存放在统一的目录下，工具插件运行机制相同，在平台运行时，插件管理模块会自动去该目录下进行搜索查找，对所有工具插件进行注册。当不需要某个工具功能或需要更新某个工具功能时，只需到相应的文件夹下进行对应工具源文件的删除或更新即可。
实施例二
根据图3所示，本实施例提供了多源遥感数据工程工具集成方法，以实现接口的方式将所有遥感数据处理工具以插件形式实现扩展并集成到工具集平台上，由API接口实现和工具封装共同组成的工具集成过程，包括以下步骤：
步骤一：基于平台、插件式软件架构，在系统平台中，为工具的插件化集成预留三个插件接口:ToolFunction、ToolTransmit和ToolView，在内核功能模块中同步提供这三个接口的实现，其中，通过InitFunction类实现ToolFunction接口，通过InitTransmit类实现ToolTransmit接口，通过InitView类实现ToolView接口，利用上述三类提供插件所需的操作，设定一个工具Demo进行集成操作，则工具的接口实现类相应的有三个，分别为DemoFuncion类，DemoTransmit类和DemoView类；
步骤二：利用DemoFunction类实现ToolFunction接口并继承InitFunction父类，对于此工具的主要功能进行实现和调用，在此类中进行工具主要功能部分的代码实现，在此类中对于已封装的工具类的进行调用，其主要进行InitFunction父类中的方法的重载；利用DemoTransmit类是ToolTransmit接口的实现类并继承了InitTransmit父类，它主要对于工具步骤节点的元数据和数据进行管理和存储，在工具步骤节点间主要利用了XML序列化和反序列化技术进行工具步骤节点中数据的存储。XML序列化是将工具中的元数据和数据的字段、属性等值转换为XML格式的过程；反序列化则是与之相对应的逆过程，即将XML格式变换回对象初始状态的过程；利用DemoView类是ToolView接口的实现类并继承了InitView父类，主要负责此工具节点与用户交互的界面实现，通过使用事件监听模式，为界面控件创建各种监听方法，以响应控件内容的变化和用户的动作；
步骤三：实现了相应的类之后对工具进行封装，首先将以上三个接口实现类存入一个工具包下，将此工具的其他功能实现类也一并存入此工具包下；将此工具包导出为jar文件，命名为此工具英文名；其次将此工具所有实现类的依赖库文件存入lib文件夹中；编写此工具的XML文件，在XML文件中设置标识此工具的属性信息，包括唯一标识ID、工具功能描述、工具所属类别、工具的包名、jar文件名称及位置信息、所用语言；选择合适的jpg文件作为此工具的图标；最后编写此工具的使用说明文档doc文件；
步骤四：将步骤三中的jar文件、lib文件夹、XML文件、jpg文件以及doc文件存入一个文件夹下，命名为此工具英文名称，将其放入系统平台的代码环境中的特定plugins文件夹下，从而完成了一个工具步骤的插件化集成工作，最后利用系统平台中的内核功能模块对插件进行注册，运行系统平台，工具即可完成注册并出现在相应的工具列表分类中进行后续应用。
利用上述方法最终实现了多源遥感数据工程工具集系统，对于MODIS元数据提取工具、MODIS元数据入库工具、MODIS快视图提取工具、MODIS编目存储工具、Landsat8元数据提取工具、Landsat8元数据入库工具、Landsat8快视图提取工具、Landsat8编目存储工具、数据监控工具、FTP文件上传、FTP文件下载、FTP文件删除共十二个工具进行了工具集平台集成工作。
本发明基于平台、插件式软件架构，为插件的定义和扩展预设插件接口，用户可以通过这些插件接口的实现来开发自己所需的功能插件，真正的实现了“即插即用”思想，延长了软件服务的周期和使用寿命，且通过遥感数据处理工具插件化的集成方法，将工具进行插件化，利用插件化的工具对工具集平台进行集成操作，实现相应工具的动态装配及插件化实时扩展，从而有利于解决当前遥感数据处理系统无法实现通用性和复用性的问题，为遥感工程工具集平台中的遥感数据处理工具组成工作流运行奠定了基础。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.多源遥感数据工程工具集系统，包括平台、插件式软件架构和结构层次模块，其特征在于：所述平台、插件式软件架构包括系统平台和功能插件，所述系统平台中设有内核功能模块和插件处理模块，且系统平台上预设有插件接口，所述功能插件包括插件库，且插件库内设有多组插件，所述插件与所述插件接口相适配，所述结构层次模块包括工作流程任务组织模块，流程数据管理模块和工具插件管理模块。
2.根据权利要求1所述的多源遥感数据工程工具集系统，其特征在于：所述系统平台与插件库通过插件接口通信，所述插件处理模块通过插件接口对插件库中的插件进行管理和通信。
3.根据权利要求1所述的多源遥感数据工程工具集系统，其特征在于：所述工作流程任务组织模块为用户对自己所需的遥感工具工作流的实际组织模块，所述工作流程任务组织模块用于对工具列表的添加与删除、工作流程的运行操作，且操作在界面层完成并得到执行结果。
4.根据权利要求1所述的多源遥感数据工程工具集系统，其特征在于：所述流程数据管理模块由数据集成引擎实现，且数据集成引擎中包括步骤节点引擎，工作流管理引擎和数据库访问引擎，所述步骤节点引擎进行工具流程中工具的调用及运行，所述工作流管理引擎负责对于工作流程中工具间的数据传递和工作流程状态的管理，所述数据库访问引擎负责进行数据库的访问操作。
5.根据权利要求1所述的多源遥感数据工程工具集系统，其特征在于：所述工具插件管理模块包括工具插件扩展、工具注册和删除操作。
6.多源遥感数据工程工具集成方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：基于平台、插件式软件架构，在系统平台中，为工具的插件化集成预留三个插件接口:ToolFunction、ToolTransmit和ToolView，在内核功能模块中同步提供这三个接口的实现，其中，通过InitFunction类实现ToolFunction接口，通过InitTransmit类实现ToolTransmit接口，通过InitView类实现ToolView接口，利用上述三类提供插件所需的操作，设定一个工具Demo进行集成操作，则工具的接口实现类相应的有三个，分别为DemoFuncion类，DemoTransmit类和DemoView类；
步骤二：利用DemoFunction类实现ToolFunction接口并继承InitFunction父类；利用DemoTransmit类实现ToolTransmit接口并继承InitTransmit父类；利用DemoView类实现ToolView接口并继承InitView父类；
步骤三：实现了相应的类之后对工具进行封装，首先将以上三个接口实现类存入一个工具包下，将此工具的其他功能实现类也一并存入此工具包下，将此工具包导出为jar文件，命名为此工具英文名；其次将此工具所有实现类的依赖库文件存入lib文件夹中；编写此工具的XML文件，在XML文件中设置标识此工具的属性信息；选择合适的jpg文件作为此工具的图标；最后编写此工具的使用说明文档doc文件。
步骤四：将步骤三中的jar文件、lib文件夹、XML文件、jpg文件以及doc文件存入一个文件夹下，命名为此工具英文名称，将其放入系统平台的代码环境中的特定plugins文件夹下，从而完成了一个工具步骤的插件化集成工作。
7.根据权利要求6所述的多源遥感数据工程工具集成方法，其特征在于：所述步骤二中，DemoFunction类对于此工具的主要功能进行实现和调用，在此类中进行工具主要功能部分的代码实现，在此类中对于已封装的工具类的进行调用，其主要进行InitFunction父类中的方法的重载。
8.根据权利要求6所述的多源遥感数据工程工具集成方法，其特征在于：所述步骤二中，DemoTransmit类对工具步骤节点的元数据和数据进行管理和存储，在工具步骤节点间主要利用了XML序列化和反序列化技术进行工具步骤节点中数据的存储。XML序列化是将工具中的元数据和数据的字段、属性等值转换为XML格式的过程，反序列化则是与之相对应的逆过程，即将XML格式变换回对象初始状态的过程；DemoView类负责此工具节点与用户交互的界面实现，通过使用事件监听模式，为界面控件创建各种监听方法，以响应控件内容的变化和用户的动作。
9.根据权利要求6所述的多源遥感数据工程工具集成方法，其特征在于：所述步骤三中，在XML文件中设置标识此工具的属性信息，包括唯一标识ID、工具功能描述、工具所属类别、工具的包名、jar文件名称及位置信息、所用语言。
10.根据权利要求6所述的多源遥感数据工程工具集成方法，其特征在于：所述步骤四中，完成了一个工具步骤的插件化集成工作后，利用系统平台中的内核功能模块对插件进行注册，运行系统平台，工具即可完成自动注册并出现在相应的工具列表分类中进行后续应用。
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