基于ArcGIS的遥感影像管理系统设计及实现

近年来,随着卫星遥感技术的快速发展,获取高分辨的遥感影像数据变得越来越容易,但是随着遥感影像数据量的增加,遥感影像管理问题也随之出现。本文介绍一款基于ArcGIS平台开发的轻量级、方便移植的遥感影像管理系统。

1、系统整体介绍

该系统基于ArcGIS 10.2平台开发,采用C/S架构,使用Visual C# 2010调用ArcGIS Engine 10.2组件开发而成。实现了大量遥感影像的快速自动入库、快速查询、不同时相影像对比、影像二三纬浏览、影像批量下载、影像统计以及基于谷歌地球的影像快速查询策略。

2、数据库设计

该系统主要针对影像使用人员开发,面向轻量级的影像管理需求。基于使用方便的原则,影像数据采用文件夹的方式存储;影像矢量范围采用PGDB(个人地理数据集)方式存储,PGDB数据集为ArcGIS推出的轻量级的矢量+栅格数据集,它依托微软的Access数据库建立,也可以通过访问Access数据库的方式访问PGDB数据库中的属性数据;影像矢量范围通过影像存储路径字段与影像数据关联。

下图表示影像按照影像类型分类存储。

下图表示相同影像类型采用时间(年月)分类存储。

下图是影像范围矢量图层属性字段设计。

使用以上数据库设计的优点是无需进行数据库安装,可以采用移动硬盘存储或者局域网文件夹共享的方式,通过在系统中设置数据库路径即可快速使用该系统,并访问影像矢量范围和影像数据。

3、影像快速自动入库

以国产高分影像为例,影像名称中包含了影像类型、空间分辨率、影像时间等信息;影像文件包含有地理位置信息,根据影像地理位置可以生成影像矢量范围,并可叠加行政区数据获取影像所在省市信息。

以上可以自动生成影像范围矢量图层,并自动填入相应属性信息,用于影像查询统计及分析等。

对于其他类型影像,若影像名称中不包含以上属性信息,可以通过手动建立Excel影像属性表,通过影像名称与影像数据关联,并自动入库。

4、影像快速查询

系统提供矢量查询和属性查询两种方式,矢量查询即通过绘制矩形或多边形等空间形状查询与之相相交的影像矢量范围;属性查询即通过影像类型、影像时间等属性查询满足条件的影像列表;也可以二者组合的方式查询影像记录。

5、影像展示及下载

影像查询结果以影像列表的方式展现,通过选择需要操作的影像记录,右键弹出以下右键菜单:

“加载到二维”可以将选中的影像加载的二维地图窗口中,同时加载的影像会出现在左侧图层列表中,选中列表中的影像可以拖拽到打开的ArcMap文档中,方便技术人员快速使用该影像。

“加载到三维”可以将选中的影像加载的三维地图窗口中,通过叠加已有的地形数据进行三维展示。

“加入对比窗”可以将选中的3幅影像加载到弹出的3个影像对比窗口中,对比分析不同时相影像变化情况。

“批量下载影像”可以将选中的所有影像下载到本地。

“批量导出缩略图”可以对影像进行50米分辨率重采样,并导出tif格式的缩略图,该缩略图带地理位置坐标可以用ArcGIS等软件打开。同时会生成影像范围的KML文件,可以将tif格式的影像缩略图加载到谷歌地球中显示。

下图为导出影像缩略图示例。

下图为影像缩略图加载到谷歌地球中叠加显示。

6、影像统计及快速查询策略

根据影像属性数据库,可以按照影像类型进行遥感影像统计,并导出Excel数据表。

将影像范围图层按照影像类型和影像年份属性符号化,绘制影像分布图,方便相关人员快速了解已入库影像分布情况。

下图是2017年度某国产高分影像入库情况。

也可以将影像范围图层按照影像类型和影像年份属性分类,导出KML文件进行共享,方便相关人员基于谷歌地球快速查询到所需的影像,并加载导出的影像索引图,判断该影像是否满足应用要求。

以上方式可以将已入库的影像数据以KML范围文件及影像缩略图的方式进行快速查询及浏览,方便普通用户不依靠本系统快速查询所需的影像。

7、小结

以上提供了一种轻量级的遥感影像管理系统开发及基于谷歌地球的影像快速查询策略。该系统无需进行数据库安装,移植方便,影像数据及矢量数据库可以存储在移动硬盘中快速使用;该系统通过导出KML格式的影像范围文件及影像缩略图,可以供普通用户基于谷歌地球快速查询影像,具有较强的实用性。

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