[发明专利]一种轻量级全球多维遥感影像网络地图服务实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻量级全球多维遥感影像网络地图服务实现方法，主要用于遥感数据提供者通过网络地图方式为用户提供遥感影像数据在线服务。

背景技术

卫星遥感已经成为对地观测的主要数据来源，因为卫星能够快速地提供具有一致性数据质量的覆盖全球的遥感数据。通过卫星遥感，人类在过去几十年更为广泛地了解了关于地球以及地球是如何工作的科学知识。这些知识的应用，从天气预测到资源管理，已经证明遥感对于人类社会的巨大益处。仅仅是在过去20年的时间里，遥感数据使得五天内的天气预测的准确性从65%提高到85%。遥感数据对于灾害预防和灾后的快速响应是非常重要的，2004年的亚洲海啸和2005年的卡特里娜（Katrina）飓风就是很好的例子。遥感也已经成为自然资源开发与保护的重要工具，传统上认为自然资源问题主要是局部和区域性的问题，但过去几十年区域性问题已经变得越来越来重要，例如酸雨问题已经显示出局部的排放物是如何影响远距离地区的环境，区域性的污染源是如何影响全球的空气质量。自然资源和环境保护是经济可持续发展和地区与全球安全的基础，遥感数据对于监测和有效管理这些资源是非常重要的。商业利用遥感数据来提高它们运作的效率，例如交通运输、发电和航运等。世界经济的成熟将日益依赖遥感数据来支撑商业的发展和发展中国家经济建设。总而言之，卫星遥感已经成为人类社会繁荣和可持续发展的重要支撑技术。

随着航天技术和卫星遥感技术的不断进步，遥感影像数据的时空和光谱分辨率得到显著提高，使得遥感数据量呈几何指数增长。同时，越来越多的卫星提供了不同地理区域、不同分辨率、不同时相和不同类型（多光谱，全色和SAR）的遥感影像数据，这些多数据源、多分辨率、多时相和多数据类型的遥感影像数据统称为多维遥感影像数据。另一方面，随着Web技术的不断发展，越来越多的遥感数据通过Web方式传递给公众用户。特别是2005年Google公司推出了一种全新的遥感影像数据在线服务Google Map，Google Map彻底改变了与地图交互的方式，即传递给用户的不再是整张地图，而是一个个影像Tile（瓦片），从而大大提高了网络地图服务的响应时间。其它商业公司，如微软和雅虎等，也推出了类似的网络地图服务。但这些商业地图服务大多采用大型关系数据库系统，如微软的VirtualEarth和NASA的OnEarth分别采用SQL Server和Oracle，或者采用专有的分布式文件系统和非关系数据库，如Google Map采用GFS和Bigtable，Yahoo Map采用开源的Hadoop和HBase。这些重量级地图服务的部署和管理都是非常复杂的，底层的存储系统特别针对超大规模的集群而设计。此外，这些商业网络地图服务系统不支持遥感数据的多维特征（如多数据类型，多时间和多光谱特征等）。而很多遥感数据提供者，如中国资源卫星应用中心，需要一种轻量级的网络地图服务实现方法来向公众提供他们的遥感数据，即系统运行在通用的硬件和软件平台之上（Intel X86服务器，Windows或Linux操作系统和Apache Web服务器等），系统的规模相对较小，系统的构建成本低并且使用方便，系统对于数据访问是高效的。

发明内容

为了实现全球多维遥感数据的网络快速发布与高效交互式地图访问，本发明提出了一种轻量级的全球多维遥感影像网络地图服务实现方法。

本发明的技术方案为一种轻量级全球多维遥感影像网络地图服务实现方法，包括以下步骤：

步骤1，通过自顶向下逐级划分全球地理空间范围构建全球地理空间金字塔模型，采用全球四叉树结构表示全球地理空间金字塔模型，并建立相应Tile文件编码体系，其中Tile表示瓦片；

步骤2，对遥感影像进行预处理，包括投影变换为一致的投影方式和格式转换为一致的图像格式；

步骤3，根据全球四叉树结构对遥感影像进行切分得到Tile图片，并根据Tile文件编码体系对每个Tile图片相应存储数据的Tile文件进行编码获得文件名；

步骤4，根据数据分布策略对Tile文件进行分组，包括确定每个Tile文件存放的Web服务器，存储在相同服务器上的Tile文件为一组；

步骤5，生成每个分组上所有Tile文件的分层目录结构；

步骤6，根据步骤5所得分层目录结构将各组的Tile文件更新到相应的服务器上；

步骤7，当用户通过客户端查看地图时，计算出地图可视范围内需要下载的Tile图片相应Tile文件文件名，并根据步骤4的数据分布策略计算出每个相应Tile文件实际存储的Web服务器地址；