冰雪遥感数据的空间数据组织与管理

发布时间：2020-05-28 16:16

【摘要】：随着天基设施的发展,数据的获取方式越发多样化,遥感数据在数量上呈现几何级数的增长现象,各行各业通过基于遥感数据等数据进行的科学研究成果逐渐形成规模。科学数据的共享是一种科学数据应用的增值,不仅可以节省研究资源,加快学科研究进展,同时也是提高科技创新能力的重要支撑。很多学者针对高亚洲研究区开展了多种尺度和规模的观测和研究,积累了大量研究数据。这些研究数据呈现出的海量特征和多样特征,以及在数据分布不均的特征给时空数据的高效组织与管理带来很大的挑战,本文主要围绕着面向冰雪遥感数据空间数据组织与管理的关键性技术展开,通过对冰雪遥感数据管理技术的研究,设计影像数据管理平台来实现冰雪科学数据集的存储与管理。具体研究内容如下:1、研究冰雪遥感数据特征及同一描述结构模型,针对不同冰雪遥感数据元数据格式提取元数据信息构建元数据库。针对冰雪的研究,使用的基础研究数据多种多样,如MODIS10A积雪数据,Landsat等影像数据,也有气象站台获取的温度湿度记录等文本数据。针对不同研究目的获取的研究结果表现方式很多,如积雪厚度可以使用专题影像图展示,也可以通过某点积雪深度测量记录表示,这些数据的描述方式并不统一。所以针对冰雪遥感数据进行分析研究不同数据的描述形式,建立冰雪统一描述模型。通过研究不同格式数据的元数据存储,提取冰雪遥感数据的元数据作为冰雪遥感数据管理平台元数据库,基于该元数据设计数据库实现对数据的检索和查找。2、设计结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构。冰雪遥感数据在空间上的分布有着明显的区域性,不同区域数据分布密度差异较大,主要研究区域数据较多,如青海湖等地区,其他地区研究数据较少,需要根据实际时空索引需求,结合数据特点构建合适的时空数据索引以提高检索效率。通过分析以上问题,提出结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构,根据空间数据对象进行3维空间格网划分,利用Hilbert曲线的空间聚合特征建立全局索引。判断子空间中数据对象集密集程度,根据R-Tree构建原理进行R-Tree的索引的建立完成局部时空索引。3、冰雪遥感数据管理服务系统的设计与实现。基于冰雪遥感数据统一管理这一需求,分析了数据来源,数据类型,功能需求等,进行了系统架构分析与设计,同时完成了系统功能模块设计,实现数据上传、查询、下载等功能建立冰雪遥感数据管理服务系统,完成系统开发工作。
【图文】：

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图 2-1 Z 排序编码示意图Fig.2-1 z-sort coding schematic diagram叉树递归划分二维空间的思想，将数据空间递W，SE，NE）。图 2-2 位置键子空间划分示意图g. 2-2 schematic diagram of location key subspace partition对每一个子空间给定一个五进制的数值编码，。某一子空间位置键 k 可由上级子空间 k'得到是的子象限是的子象限是的子象限是的子象限kkkNEkkkSEkkkNWkkkSWkmhmhmhmh'4*5,''3*5,''2*5,''5,'

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图 2-3 3 阶 2 维 Hilbert 填充曲线示意图ig. 2-3 3-order 2-dimensional Hilbert filling cur于 Hilbert 编码没有出现大步幅的跳转，ert 曲线上相邻的点，在原始空间上一定的数据结构与一维的序列相关联，构建bert 曲线在空间上的相关性可以使得空间高了数据查询检索的效率；同时可以避免中所出现的严重的空间数据在磁盘系统数据库的非常常用的一种索引方法，可以优点是可以先创建索引的结构，并且不需数据；也就是说，，当格网划分规则一致，并索引。同时由于格网索引与四叉树、八索引结合起来。方法的空间索引算法的主要思想是将整
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP79;P343.6

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