管理海量影像數(shù)據(jù)最大化價值

管理海量影像數(shù)據(jù)，最大化影像價值ESRI中國趙萬鋒主要內(nèi)容現(xiàn)狀分析案例展示方案介紹總結(jié)展望現(xiàn)狀分析遙感影像現(xiàn)狀我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)進入全面建設(shè)階段我們每天都在以TB級的數(shù)量獲取遙感數(shù)據(jù)，但信息利用率還不到獲取量的5%存在的問題時間太長了…數(shù)據(jù)太多了…共享太麻煩了…遙感太專業(yè)了…用戶需求與案例背景資源衛(wèi)星應用中心ZY1-02C和ZY3衛(wèi)星地面分發(fā)系統(tǒng)。為用戶提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品的檢索、瀏覽、訂購和下載數(shù)據(jù)規(guī)模大，設(shè)計要求達到百萬級別的影像數(shù)據(jù)管理用戶先期選型為ERDASAPOLLO1.中國資源衛(wèi)星應用中心遙感數(shù)據(jù)服務共享演示系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理GeodatabaseMosaicDataset鑲嵌數(shù)據(jù)集服務發(fā)布ArcGISServerArcGISServerImageExtension前端技術(shù)Flex后端技術(shù)J2EE原型系統(tǒng)技術(shù)路線中心使用了全套的ArcGIS軟件，包括Server、Desktop和Engine資源衛(wèi)星應用中心系統(tǒng)部署架構(gòu)ZY1-02C和ZY3數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)

測繪局衛(wèi)星測繪應用中心（ZY3衛(wèi)星數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)）

背景衛(wèi)星環(huán)境應用中心急缺系統(tǒng)能夠展示影像，雖然已經(jīng)建成完善的分發(fā)系統(tǒng)和專題產(chǎn)品處理系統(tǒng)。2.環(huán)保部衛(wèi)星環(huán)境應用中心（正在推進）數(shù)據(jù)類型景數(shù)數(shù)據(jù)量全國精校影像362景279G全國原始影像251景213G部分商業(yè)影像若干ALOS、IKONOS、QB、LANDSAT5、SPOT5、RapidEye、WorldView1/290G背景信息中心匯集了大量的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)文件數(shù)量巨大，數(shù)據(jù)量高達幾十TB。為了高效地管理和部門間數(shù)據(jù)的共享，中心基礎(chǔ)地理與遙感部決定建立海洋空間信息管理與服務平臺。衛(wèi)星影像：專項調(diào)查、收集整理，共計>11TB航空影像：專項調(diào)查、收集整理，共計>20TB其他數(shù)據(jù)：海圖、地形圖、水深地形數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、成果圖件3.海洋二局信息中心海洋空間信息管理與服務平臺存儲：文件+數(shù)據(jù)庫、MosaicDataset+RasterType擴展（ArcSDE）入庫：空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（ArcGISEngine）發(fā)布：地圖服務（ArcGISServer）、影像服務（ImageExtension）應用：基于ArcGISAPIforSilverlight，提供瀏覽（地圖、影像、元數(shù)據(jù)、快視圖）、檢索（元數(shù)據(jù)、空間范圍）、下載（HTTP）、服務統(tǒng)計等功能海洋服務平臺技術(shù)路線空間信息服務平臺—數(shù)據(jù)瀏覽空間信息服務平臺—元數(shù)據(jù)檢索行業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務單位對海量影像數(shù)據(jù)進行高效管理與分發(fā)使用MosaicDataset快速管理影像，基于ArcGISImageService構(gòu)建的基于SOA的應用系統(tǒng)主要功能包括：圖屬結(jié)合查詢、元數(shù)據(jù)快視圖瀏覽和數(shù)據(jù)分發(fā)下載4.水利部信息中心海量影像管理原型系統(tǒng)海量影像數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)背景遙感監(jiān)測業(yè)務是黃委信息中心遙感處的主要業(yè)務之一。遙感處作為治黃遙感業(yè)務的重要部門，在長期開展遙感監(jiān)測作業(yè)及信息解譯分析和GIS業(yè)務應用系統(tǒng)開發(fā)對海量影像數(shù)據(jù)進行對比檢索是一項必須而且重要的工作。例如利用遙感影像對黃河下游河勢進行監(jiān)測分析，對河口生態(tài)調(diào)水進行動態(tài)監(jiān)測分析，都需要對同一監(jiān)測區(qū)多時相影像數(shù)據(jù)進行對比5.黃河水利委員會信息中心黃河遙感影像檢索對比系統(tǒng)黃河水利委員會管理了黃河水利委員會遙感中心多年監(jiān)測業(yè)務中積累的影像TM、ETM+、SPOT、MODIS、CBERS、HJTB級應用，影像管理和監(jiān)測業(yè)務緊密結(jié)合實現(xiàn)功能：海量影像數(shù)據(jù)管理切片影像服務動態(tài)影像服務對比檢索功能實現(xiàn)：疊加對比、卷簾對比、平鋪對比、橫幅對比，以及豎幅對比幾種影像對比方式基于MosaicDataset管理影像數(shù)據(jù)多種檢索方式Silverlight控件—PivotViewer良好的用戶體驗6.MosaicPivotViewerMosaicPivotViewer演示7.RapidEyeMosaics

RapidEye與ESRI合作，利用MosaicDataset實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理對外提供定制生產(chǎn)：

感興趣區(qū)域，時間

不同的波段組合

不同的影像像素位數(shù)

自定義瓦片方案等RapidEyeMosaics特點一個鑲嵌數(shù)據(jù)集管理所有30米分辨率的Landsat歸檔影像在線訪問40年多時相、多光譜的美國陸地衛(wèi)星影像（1972~2012）MSS、TM、ETM+200多萬景，16TB全分辨率的快視圖8.Esri和USGS合作的Landsatlook

演示9.可以觸摸的影像展示應用觸摸屏演示鑲嵌數(shù)據(jù)及管理，ImageExtension發(fā)布

Silverlight多點觸控技術(shù)同一窗口中輕松對比多光譜影像不同波段組合提供的信息觸摸應用特點10.NASA使用MODIS和在線影像分析技術(shù)構(gòu)建全球洪水監(jiān)測系統(tǒng)時效性好的MODIS數(shù)據(jù)源在線影像分析技術(shù)，整合影像管理、分析和發(fā)布共享ENVIForArcGISServer，ImageExtension全球洪水監(jiān)測（NASA，MODIS）特點遙感與GIS一體化設(shè)計：

植被覆蓋的動態(tài)演示，地表沉降變化，土地覆蓋變化在線分析應用層Flex搭建服務層依托ArcGISServer,ImageExtension,EnviforArcGISServer數(shù)據(jù)層利用ArcSDE與鑲嵌數(shù)據(jù)集11.在線地理監(jiān)測演示系統(tǒng)以地理信息基礎(chǔ)平臺為基礎(chǔ)，3S技術(shù)一體化為核心，結(jié)合專業(yè)遙感處理軟件ENVI/IDL，實現(xiàn)對城市范內(nèi)區(qū)域、街道、重點對象的影像特征的采樣和分析，快速獲取其空間特征。利用ArcGISEngine的疊加分析、緩沖區(qū)分析等功能，實現(xiàn)對多時相城市航空影像數(shù)據(jù)之間、遙感影像數(shù)據(jù)與規(guī)劃編制、規(guī)劃審批成果之間的比對分析，及時了解城市的土地利用變化情況，掌握城市建設(shè)中與規(guī)劃不符的情況。并通過核查上報、統(tǒng)計分析等手段，為城市規(guī)劃監(jiān)察、城市管理服務。目前，該系統(tǒng)已在蘇州市規(guī)劃局上線應用，主要應用于城市土地利用監(jiān)測、城市違法建設(shè)監(jiān)測、城市園林綠化統(tǒng)計等業(yè)務12.城市遙感動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)

——蘇州規(guī)劃局北京建設(shè)數(shù)字科技股份有限公司城市遙感動態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)

基于遙感影像的公路水毀災情信息提取技術(shù)。采用ENVI/IDL與AE集成開發(fā)的技術(shù)方案

采用兩種較為實用的公路水毀提取方法，一是提取從影像中提取水淹面積，與基礎(chǔ)公路數(shù)據(jù)疊加分析，二是提取水災后的公路信息，與基礎(chǔ)公路數(shù)據(jù)疊加分析。13公路災損信息提取系統(tǒng)案例交通部科學研究院提取路網(wǎng)信息水毀的道路

系統(tǒng)基于ENVI/IDL與ArcGISEngine的集成開發(fā)技術(shù)，開發(fā)各業(yè)務運行子系統(tǒng)，實現(xiàn)：

農(nóng)作物的區(qū)域測量、播種面積的遙感及空間抽樣測量、農(nóng)作物估產(chǎn)、且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的擴展，便于系統(tǒng)升級。農(nóng)作物播種面積遙感測量系統(tǒng)實現(xiàn)小麥、玉米、水稻三種農(nóng)作物播種面積的遙感及空間抽樣測量功能。農(nóng)作物遙感估產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)小麥、玉米、水稻三種農(nóng)作物遙感估產(chǎn)功能。

基于ArcGISServer進行影像地圖服務，建立統(tǒng)計遙感公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)14.農(nóng)作物種植面積遙感測量與估產(chǎn)系統(tǒng)——國家統(tǒng)計局農(nóng)作物種植面積遙感測量與估產(chǎn)系統(tǒng)——國家統(tǒng)計局案例分享總結(jié)用戶需求管理建庫處理分發(fā)展示二維三維觸摸/移動應用共享服務對比分析信息提取動態(tài)監(jiān)測ArcGISDesktopMosaicDataset各種各樣的APIs和端ArcGISEngine+Envi/IDLArcGISServerImageExtentionEnviforArcGISServerArcGISPortal解決方案ArcGIS，完整的影像解決方案支持多種數(shù)據(jù)訪問-元數(shù)據(jù)讀取擴展-GDAL柵格格式擴展-50多種衛(wèi)星及格式影像數(shù)據(jù)訪問支持實時得到所需結(jié)果

-影像分析窗口

-實時柵格函數(shù)

-幾何配準、分類工具條

-空間分析工具箱影像處理和分析快速高效管理數(shù)據(jù)-柵格數(shù)據(jù)集-柵格目錄-鑲嵌數(shù)據(jù)集大規(guī)模影像管理完善的影像服務發(fā)布機制-ArcGISforServer-ArcGISImageExtensionforServer影像服務發(fā)布靈活多端的應用模式

-移動端-web端-桌面端在線應用即拿即用的數(shù)據(jù)資源！總體框架影像數(shù)據(jù)管理國際一流影像數(shù)據(jù)源，國內(nèi)主流影像數(shù)據(jù)源ArcGIS能夠管理和集成各種類型的數(shù)據(jù)源激光雷達LiDAR熱紅外影像全色影像多光譜影像雷達RADAR無人機視頻(FMV)航空遙感衛(wèi)星遙感

存儲管理ArcGIS鑲嵌數(shù)據(jù)集中間數(shù)據(jù)..處理...

傳統(tǒng)影像管理過程MosaicDatasets解決的問題：多種數(shù)據(jù)源（航片、衛(wèi)片、Web服務）多種數(shù)據(jù)格式不斷增加的波段個數(shù)和像元位數(shù)極大規(guī)模的影像數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)多變的影像預處理流程減少了中間數(shù)據(jù)快速編目ArcGIS鑲嵌數(shù)據(jù)集70種影像數(shù)據(jù)格式支持-ArcGIS10.4國產(chǎn)主流衛(wèi)星影像全支持、國際最新影像數(shù)據(jù)支持任何格式可視化和分析大規(guī)模數(shù)據(jù)管理和共享ArcGIS快速動態(tài)大規(guī)模衛(wèi)星傳感器影像ZY3-1ZY1-02CHJ-1A/1BGF-1\2Jilin-1ATH-01Jilin-01鑲嵌數(shù)據(jù)集是一個用于海量影像管理的空間數(shù)據(jù)庫模型支持FGDB/PGDB/ArcSDE文件+數(shù)據(jù)庫管理模式優(yōu)勢快速的海量影像編目管理極大程度減少存儲時間和空間支持多源遙感影像支持動態(tài)鑲嵌,保留并最大化影像價值簡化影像數(shù)據(jù)更新和維護完全集成到ArcGIS核心提供企業(yè)級影像訪問能力（ArcGISServerImageExt.）ArcGIS鑲嵌數(shù)據(jù)集專為海量影像數(shù)據(jù)管理設(shè)計的數(shù)據(jù)模型鑲嵌數(shù)據(jù)集百萬級別的存儲方案大幅度提升影像入庫速度（Landsat7ETM+：每小時600景、300G）不改變原始影像數(shù)據(jù)支持多源遙感數(shù)據(jù)鑲嵌數(shù)據(jù)集特色之一快速編目影像數(shù)據(jù)磁盤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)元數(shù)據(jù)、快視圖、影像數(shù)據(jù)引用影像編目動態(tài)鑲嵌根據(jù)時間：“最接近2012年12月21日的影像”根據(jù)屬性：“太陽高度角優(yōu)先”根據(jù)視點：東、南、西、北等8個方向高級查詢：

“Landsat影像，無云，2010年7月份之后”鑲嵌數(shù)據(jù)集特色之二動態(tài)鑲嵌影像動態(tài)鑲嵌保留重疊影像價值影像快速編目、入庫DemoDemo：快速構(gòu)建ZY3衛(wèi)星影像庫原始航片+空三成果原始航片+POS數(shù)據(jù)或航線數(shù)據(jù)原始航片ArcGIS航空影像管理支持Demo：FrameCamera航空影像支持時間減少了影像從獲取到使用的時間金錢降低影像存儲、處理的成本降低人力資源的投入價值從一份數(shù)據(jù)源創(chuàng)建多種影像產(chǎn)品，一份投入，多份回報影像快速自動編目和更新影像和元數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲易于使用在一個MosaicDataset中管理多分辨率、多傳感器、離散分布的影像數(shù)據(jù)大規(guī)模影像實時處理，無需處理等待和中間結(jié)果生成所有ArcGIS的應用程序都可以直接訪問鑲嵌數(shù)據(jù)集帶來的價值解決了傳統(tǒng)影像管理中存在的問題影像入庫工具自動化程度高影像入庫管理快影像庫更新工具自動更新計劃任務影像庫維護工具屬性計算性能優(yōu)化強大的影像入庫、更新和維護工具集屬性字段管理元數(shù)據(jù)通過鑲嵌數(shù)據(jù)集屬性表存儲擴展方便，查詢快捷標準ISO元數(shù)據(jù)模型通過數(shù)據(jù)庫表統(tǒng)一存儲矢量影像元數(shù)據(jù)一體化管理元數(shù)據(jù)管理何為RasterProductsRasterProducts——柵格產(chǎn)品ArcGIS10.1新增的影像信息模型RasterType（柵格類型）RasterFunctionTemplate（柵格模板）便捷使用傳感器產(chǎn)品快捷方便的波段組合形式簡單拖放，方便實現(xiàn)元數(shù)據(jù)文件傳感器名稱采集日期波長RasterProducts功能影像數(shù)據(jù)處理框架處理定義將應用于一個或多個柵格的處理功能不永久應用,只在訪問時動態(tài)處理。一個數(shù)據(jù)產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)產(chǎn)品影像增強波段組合正射糾正,融合地貌暈渲,山影

等作用范圍對鑲嵌數(shù)據(jù)集對鑲嵌數(shù)據(jù)集中的單個影像可以被組織成函數(shù)鏈應用順序從下到上支持導出可擴展ArcGIS影像動態(tài)處理建立函數(shù)處理鏈編輯函數(shù)處理鏈如何使用影像動態(tài)處理RasterFunction–DEMRasterFunction–ClipRasterFunction-NDVI演示:鑲嵌數(shù)據(jù)集動態(tài)處理ImageAnalysis窗口一鍵式訪問常用的影像處理和分析功能ImageClassification工具欄從多光譜影像中輕松提取信息ArcGISSpatialAnalyst擴展在桌面和服務器上執(zhí)行復雜的柵格空間分析……提供基本影像處理和分析功能ArcGIS影像處理工具專業(yè)影像預處理（大氣校正、輻射校正），生成中間結(jié)果專業(yè)影像分析（雷達、高光譜分析），生成成果影像ENVI專業(yè)影像處理軟件FeatureExtraction空間特征提取模塊DEMExtraction立體像對高程提取模塊AtmosphericCorrection大氣校正模塊ENVIIDLIDLAdvanced數(shù)學與統(tǒng)計擴展工具包IDLDataMiner數(shù)據(jù)庫連接工具包Orthorectification正射校正模塊NITFNITF數(shù)據(jù)支持模塊ENVITools自動安裝在ArcMAP中常用圖像處理和分析工具自定義Tool編寫ENVI的savPython調(diào)用執(zhí)行可直接用于BuildModelsENVI/IDL與ArcGIS一體化分析——無縫融合ENVITools中的面向?qū)ο髨D像分類工具可根據(jù)不同業(yè)務需求選擇開發(fā)模式ENVI/IDL與ArcGIS一體化集成開發(fā)

ENVI/IDL與ArcGIS桌面定制桌面SDKPython、VBA等簡單、靈活ENVI/IDL與ArcGISEngine組件式開發(fā)快速構(gòu)建平臺減少系統(tǒng)開發(fā)風險ENVI/IDL與ArcGISServerB/S結(jié)構(gòu)圖像處理服務器客戶端交互圖像分析與瀏覽遙感與GIS一體化系統(tǒng)基于Python+ENVI/IDL擴展ArcMAP將ENVI專業(yè)遙感功能嵌入GI