[發明專利]一種海量遙感影像數據分層混合存儲與索引方法

有效

• 申請號: 202010100718.3
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111291016B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 吳華意;鄭杰;李學錫;成洪權;孫濤;趙志強;李濤;李志偉
• 申請（專利權）人: 江蘇易圖地理信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F16/182
• 分類號: G06F16/182;G06F16/13;G06F16/172;G06F16/51
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 周全

1.一種海量遙感影像數據分層混合存儲與索引方法，包括影像數據存儲方法與影像數據索引方法，其特征在于，

所述影像數據存儲方法包括以下步驟：

1）對待處理遙感影像進行信息處理，獲得遙感影像的元數據；所述待處理遙感影像信息包括影像ID、影像名稱、影像文件存儲路徑、獲取時間、文件大小、波段或縮略圖，所述遙感影像的元數據為：在關系型數據庫中創建對應數據名、版本、格式、摘要、工程、所屬實體、分辨率、坐標系統、高程系統、地理參考、創建時間和影像覆蓋范圍字段；

2）構建分布式存儲環境，以分布式文件系統為存儲基礎，構建Hadoop分布式文件系統；

3）構建分布式計算環境，以分布式內存計算框架為基礎，構建Spark分布式計算系統；

4）讀取遙感影像分辨率、坐標系統和數據格式信息，利用分布式計算對影像數據進行全局切分，切分時自定義默認數據切分大小；

5）獲取遙感影像圖層的元信息；包括圖層范圍、像素值類型、像素大小、圖層邊界和圖層投影；

6）構建遙感影像數據切片的圖層布局模型，將步驟4）進行全局切分獲取的分布式切分格網按照預定浮動布局模式進行空間劃分；

7）定義圖層縮放布局縮放布局模式；具體為：利用ZoomedLayoutScheme縮放布局模式，并在ZoomedLayoutScheme縮放布局模式中，向上和向下zoom縮放功能；

8）對讀取的影像分塊進行坐標轉換；

9）遙感影像金字塔建模，對經過坐標轉換后的影像數據進行金字塔模型切分；采用倍率為4的上采樣方法逐層得到影像瓦片數據，當最后一層瓦片數據的大小滿足自定義的影像分塊大小后，停止影像的切分；在金字塔影像切分的過程中，各層級的坐標范圍、空間分辨率和影像瓦片數據數量作為元數據信息定義為V_Metadata，記元數據實際長度為S_Metadata，將數據長度信息存儲在64位長整形對象中；

所述影像數據索引方法包括以下步驟：

a）從構建的金字塔模型最頂層圖層開始，自頂向下準備將金字塔模型中各圖層的瓦片數據寫入HDFS的MapFile中；

b）構建數據索引隊列，分別對元數據和瓦片的數據尋址位置進行標識，索引隊列中定義P_M指向數據隊列中元數據存儲的位置，K_M為P_M所對應的鍵值，序列{K₀，K₁，…，K_n}分別為各遙感影像瓦片的空間填充索引碼；分別通過指針P_k指向數據隊列中相應下標的影像瓦片的存儲位置，序列{?P₀，P₁，…，P_n?}即為對應的位置指針；

c）在整個金字塔模型影像各圖層元數據信息存儲完成后，形成的分布式文件數據塊按照Hash（哈希）算法均衡分布到HDFS中的各個節點；

d）數據服務發布后，按照數據鍵值、填充索引碼和瓦片位置指針對遙感影像瓦片進行高速索引。

2.根據權利要求1所述的一種海量遙感影像數據分層混合存儲與索引方法，其特征在于，所述影像數據索引方法步驟a）具體如下：即對影像瓦片數據添加空間索引，首先采用空間填充曲線進行構建，然后選用RowMajor、Z-Order或Hilbert之一的曲線構建圖層瓦片索引，將添加索引后的瓦片二進制數據序列{tile₀,?tile₁,…,?tile_n}和對應的長度序列{L₀，L₁，…，L_n}按數據加長度間隔的形式進行數據組織，其中長度都采用64位長整型進行保存。