基于GIS的海量多源存档影像数据库系统的研究与实践

论文摘要

影像数据具有数据量大、种类繁多、结构复杂、生产速度快等特点,给数据的管理和分发工作带来挑战。目前很多单位使用基于文件的方式管理影像数据,当数据量超过一定规模后这种方式就暴露出一系列问题,严重影响到影像的精确检索、高效分发和利用,降低了影像的利用率和管理效率。本论文在此背景下研究探讨基于矢量GIS技术利用关系数据库并结合FTP文件传输协议来进行影像数据的管理。论文主要介绍影像管理的研究现状及其发展,讨论海量影像管理的历史与现状,概述了海量影像管理相关的分布式存储、网络传输、图形绘制等一系列理论。着重讨论影像数据库在建立过程中的各项关键技术:影像数据元数据管理;多来源影像的坐标系统一致性问题;多分辨率的影像金字塔结构;基于矢量GIS系统叠加的各种空间查询的设计;影像数据快速显示技术等。在实践环节,依托国家西部测图工程管理平台项目中多源存档影像资料管理的实际需求进行调研、分析并具体设计开发了一个可用于实际生产管理的存档影像管理的软件系统。该系统的开发、测试和运行实践进一步论证了本文提出的影像管理模式的可行性和合理性。论文的最后对本文所作的研究工作进行了总结,并对进一步的研究内容进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容和意义
• 1.3.1 论文研究的主要内容
• 1.3.2 论文研究的意义
• 1.4 论文的组织
• 2 存档影像数据管理基础
• 2.1 影像数据的管理方式
• 2.2 网络数据传输
• 2.2.1 FTP 协议概述
• 2.2.2 FTP 模型
• 2.2.3 FTP 的协议过程
• 2.3 多源影像访问引擎
• 2.3.1 GDAL 介绍
• 2.3.2 GDAL 的数据模型
• 2.3.3 GDAL 调用接口
• 2.4 影像数据的重采样
• 2.4.1 重采样方法
• 2.4.2 内插方法
• 2.5 影像数据的坐标转换
• 2.5.1 影像常用坐标系介绍
• 2.5.2 遥感影像WGS84 坐标系到北京54 坐标系的转化
• 2.5.3 航摄影像高斯投影平面坐标到地理坐标的反转
• 2.5.4 地名数据库Albers 投影平面坐标到地理坐标反转
• 2.6 影像数据的查询方式
• 2.7 GDI+图形图像绘制
• 2.7.1 GDI+介绍
• 2.7.2 GDI+的新增功能
• 2.7.3 图形图像绘制
• 3 存档影像数据库系统关键技术研究
• 3.1 多源影像元数据解析
• 3.1.1 元数据的概念
• 3.1.2 元数据的作用
• 3.1.3 多源影像的元数据
• 3.1.4 多源影像元数据适配器
• 3.2 影像金字塔模型
• 3.2.1 影像金字塔的构建方法
• 3.2.2 分层分块的金字塔结构
• 3.2.3 金字塔的索引、调度
• 3.2.4 金字塔瓦片缓存技术
• 3.2.5 多源影像库金字塔建立的两类策略
• 3.3 矢栅叠加的影像空间查询
• 3.3.1 基于地名查询
• 3.3.2 基于标准分幅查询
• 3.3.3 基于卫星景分幅查询
• 3.3.4 基于经纬度边界查询
• 3.3.5 基于自定义几何形状的查询
• 3.3.6 综合属性查询
• 3.4 系统的可扩展性
• 3.4.1 关于可扩展性
• 3.4.2 工厂方法设计模式
• 3.4.3 .NET2.0 的反射机制
• 3.4.4 元数据适配器的可扩展性设计
• 3.5 数据安全性保障措施
• 3.5.1 用户标识与验证
• 3.5.2 存取控制
• 3.5.3 审计日志
• 3.5.4 数据库视图
• 3.5.5 数据库完整性约束
• 3.5.6 数据备份
• 4 存档影像数据库系统的实践
• 4.1 基础数据准备
• 4.1.1 矢量数据
• 4.1.2 影像数据
• 4.1.3 地名数据
• 4.1.4 图幅数据
• 4.2 需求分析
• 4.2.1 业务流程
• 4.2.2 功能需求
• 4.2.3 非功能需求
• 4.3 系统设计
• 4.3.1 平台选择
• 4.3.2 总体框架
• 4.3.3 数据库设计
• 4.3.4 功能设计
• 4.4 系统实例
• 4.4.1 用户管理
• 4.4.2 影像数据入库
• 4.4.3 影像数据浏览
• 4.4.4 影像数据查询
• 4.4.5 影像数据分发
• 5 结论
• 5.1 工作总结
• 5.2 进一步的研究工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2 攻读硕士学位期间科研情况