[发明专利]一种高效的海量遥感数据分布式组织管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于文件系统的海量遥感数据分布式组织管理的方法，主要用于遥 感数据的存储管理。

背景技术

在二十一世纪之初，随着摄影测量技术进入数字时代、地理信息系统与遥感技术由 兴起到飞速发展，测绘学发生了巨大变革，人类社会也向着信息社会大步迈进。地理信 息系统与遥感影像已经广泛应用于国民经济发展的各个领域，逐渐成为各级政府决策、 管理、工程规划设计、企业生产经营的重要支撑。但面对数字摄影测量、遥感技术带来 的持续不断的海量图像数据，又面临着如下一些问题。

一是部分研究机构和个人难以得到需要的持续的影像数据以开展应用研究，地图数 据缺乏时效性和持续性，这使得直观、持续动态的遥感数据源极少服务于普通用户，而 数据的直接生产者以近乎弃置的方式在闲置大量的宝贵图像资源。

二是遥感数据不断增长和长期存储的需要使数据生产者面临巨大的存储压力，以国 家基础地理信息中为为例，在2003年底该中心存储管理的地理空间数据总量达到了大 约130TB，而这个数据量正在逐年成倍的增长。

正如数据管理的发展历史一样，遥感数据的管理也经历了人工管理阶段、文件系统 管理阶段和数据库管理阶段。所不同的是对于遥感数据的管理，文件系统和数据库是并 存的，至少在相当长的一段时间里，文件系统对于遥感数据的管理尚无法代替。

但在遥感数据管理的发展历史中，遥感数据的数据库管理也有很多实验，最初人们 尝试将遥感数据进行数据库管理的方法是将遥感数据中的点、线、面分别存储和管理， 点可以进行结构化管理，线和面用相邻两点进行结构化管理。这样是能够完成对遥感数 据的数据库管理，但效率十分低下。这就是为什么到目前，数据库发展到十分完善的时 候，对于遥感数据的管理还采用文件系统管理的原因。

采用文件系统对遥感数据的进行管理，是由于有两个特点十分明显。一是文件系统 特别擅长对于空间变长数据的组织和管理；二是文件系统效率高，尤其在海量遥感数据 的管理方面。

目前，国内的遥感数据大多直接存储于数据的直接生产者处，大多数研究机构和个 人难以得到持续的遥感数据开展应用研究，这些遥感数据也极少服务于最终用户。遥感 数据的直接生产者面临着巨大的存储压力，并且未对遥感数据进行有效的存储管理，对 于遥感数据的获取仍采用最基本的文件拷贝方式，使得遥感数据的流通变得十分困难。 本发明为了解决数据的存储管理和分发，设计了基于Tiling的切割分块技术、遥感图 像金字塔理论和分层目录的文件存储结构，实现了海量多分辨率多源遥感数据的存储管 理，并提供的数据的查询和获取服务，方便了遥感数据的分发。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种高效的海量遥感数据分布 式组织管理方法，该方法能够针对具有海量、多源、多分辨率、多波段的遥感数据进行 有效的存储管理，具有结构简单、灵活、数据定位便捷的特点，能够提供遥感数据快速 的查询和获取，具有高效性。

本发明采用以下技术方案：一种高效的海量遥感数据分布式组织管理方法步骤如 下：

第一步：根据原始遥感图像分辨率构建遥感图像金字塔，即按照原始遥感图像分辨 率的大小，将原始遥感图像分成19个级别，从1级到19级，每第一层对应特定大小的 图像分辨率，级别越高对应的分辨率越高，即图像越清晰，第1级对应图像金字塔的最 顶层，第19级对应图像金字塔的最底层；如果有更高分别率的原始图像，则可以在底 层继续构建第20级，依次类推，直到第n级；

第二步：基于Tile技术对遥感图像金字塔的各层切割分块，形成小块图像Tiles；

第三步：基于文件存储系统，建立分层的目录存储结构存储所述第二步中的小块图 像Tiles；

第四步：根据给定的原始遥感图像级别和一个位置点的经纬度坐标值，计算出所 属Tile的名称以及这个Tile的相对存储路径，实现遥感数据快速查询与获取服务；

第五步：采用分布式存储系统的体系结构，建立分层目录，存储管理所述的小块图 像Tiles。

所述的第一步中，相邻级别的图像分辨率大小为2倍的关系，级别与分辨率的换 算关系如公式①所示：

Scale＝log₂(l/resolution)+n-1                            ①