SARINFORS软件地理空间抽象数据模型
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摘要
空间数据模型和数据结构是RS、GIS发展的核心，也是推动二者发展，使之不断更新的关键。开放资源GeoSpatial Data Abstraction Library(GDAL)是对地理空间栅格和矢量表达的抽象，并得以广泛应用到多个国际知名项目。本文在概念、逻辑以及对象结构的三个层次上，深入研究了该模型抽象机制及其实现方法，并应用GDAL的这些思想与方法开发了成像雷达遥感信息共性处理及应用软件(SARINFORS)系统模块功能和为系统提供了扩展技术支持。
在研究了GDAL的栅格模型的原理和方法的基础上，论文利用模型所提供的接口，在Visual C++ 6.0平台上，开发出SARINFORS系统的多波段影像合成、影像裁剪、数值调整、代数运算等遥感图像基本处理模块以及噪声滤波等雷达数据一般处理模块。这些模块运行稳定，且在一些影像处理效率有所创新，满足了系统的需求。
本文在GDAL中创造性地加载了NCSA的HDF5库，实现了对GDAL模型的优化、扩展。利用GDAL与HDF5，开发了SARINFORS系统内部栅格文件格式。该内部格式文件，读写速度快，易于管理与操作，可方便导入、导出其他GDAL支持读写的栅格格式文件；其树状层次结构的特征，为今后文件格式的扩展提供了技术保障。
在研究了GDAL的矢量模型的原理和方法基础上，论文开发了SARINFORS系统中AOI图形格式与ESRI的SHAPE格式的导入、导出功能，为保证系统的矢量数据格式的通用性提供技术基础。
Spatial data model and datastructure are the key factor for developing and renovating RS and GISo Geospatial Data Abstraction library (GDAL) is a abstract translator library for raster and vector geospatial data formats, which is used in many international famous projections and released under an Open Source license Based on the conceptual,logistic and object-structural levels,this paper went deep into studying in the abstract mechanism and the implementation methods that applied to developing and extending the SARINFORS software.
Based on the study in the GDAL Raster Model's theories and methods,this thesis used the interface functions provided by the Model to develop some applications for RS image basical processing such as layerstacking subseting rescaling and algebra oprating,and for SAR image generic processing like the speckle filtering,in SARINFORS These modules are not only able to run stably,but also to improve the efficiency of processing.
After plugged the HDF5 library into GDAL,my this study had optimized and extended the GDAL Model. Appling the methods provided by GDAL and HDF5,we define the software's internal raster file format. This file can be accessed speedly,be managed, operated, imported and exported suconveniently as other raster file formats supported by GDAL. The feature of this hierarchical format ensure that we can extend the format's structure easely .
Based on the study in the GDAL Vector Model's theories and methods,we develop the module for importing and exporting between our system's AOI vector format and ESRI's SHAPE file format. So we can keep our AOI vector data be all-purpose.
在研究了GDAL的栅格模型的原理和方法的基础上，论文利用模型所提供的接口，在Visual C++ 6.0平台上，开发出SARINFORS系统的多波段影像合成、影像裁剪、数值调整、代数运算等遥感图像基本处理模块以及噪声滤波等雷达数据一般处理模块。这些模块运行稳定，且在一些影像处理效率有所创新，满足了系统的需求。
本文在GDAL中创造性地加载了NCSA的HDF5库，实现了对GDAL模型的优化、扩展。利用GDAL与HDF5，开发了SARINFORS系统内部栅格文件格式。该内部格式文件，读写速度快，易于管理与操作，可方便导入、导出其他GDAL支持读写的栅格格式文件；其树状层次结构的特征，为今后文件格式的扩展提供了技术保障。
在研究了GDAL的矢量模型的原理和方法基础上，论文开发了SARINFORS系统中AOI图形格式与ESRI的SHAPE格式的导入、导出功能，为保证系统的矢量数据格式的通用性提供技术基础。
Spatial data model and datastructure are the key factor for developing and renovating RS and GISo Geospatial Data Abstraction library (GDAL) is a abstract translator library for raster and vector geospatial data formats, which is used in many international famous projections and released under an Open Source license Based on the conceptual,logistic and object-structural levels,this paper went deep into studying in the abstract mechanism and the implementation methods that applied to developing and extending the SARINFORS software.
Based on the study in the GDAL Raster Model's theories and methods,this thesis used the interface functions provided by the Model to develop some applications for RS image basical processing such as layerstacking subseting rescaling and algebra oprating,and for SAR image generic processing like the speckle filtering,in SARINFORS These modules are not only able to run stably,but also to improve the efficiency of processing.
After plugged the HDF5 library into GDAL,my this study had optimized and extended the GDAL Model. Appling the methods provided by GDAL and HDF5,we define the software's internal raster file format. This file can be accessed speedly,be managed, operated, imported and exported suconveniently as other raster file formats supported by GDAL. The feature of this hierarchical format ensure that we can extend the format's structure easely .
Based on the study in the GDAL Vector Model's theories and methods,we develop the module for importing and exporting between our system's AOI vector format and ESRI's SHAPE file format. So we can keep our AOI vector data be all-purpose.
引文
1．马建文，2001，遥感数据模型与处理方法[M]．2001年，P．62
2．王青山，2000，面向对象地理数据模型的研究与实践[D]，解放军信息工程大学博士学位论文，2000年，P．48
3．王积分，张新荣，1988，计算机图象识别[M]，中国铁道出版社，1988年
4．毛善君，2001，地理信息系统概论[M]，2001年
5．冯琰，施一民，2002，开放式地理信息系统(OpenGIS)与互操作技术分析，测绘工程[J]，2003年，Vol．11，No．4，P22-24
6．白晓东，黄为民，2001，面向对象空间数据组织方法与应用研究，计算机工程[J]，Vol．27，No．12
7．邬伦，2000年，地理信息系统导论[M]，2000年，P121-123
8．阮秋琦，2001，数字图像处理学[M]，2001年，P．49
9．何斌、马天予、王运坚、朱红莲，Visual C++数字图像处理[M]，2001年，P．6
10．朱述龙，张占睦，2000，遥感图象获取与分析[M]，科学出版社，2000年，P．105
11．刘传憬等，1995，多格式图像程序设计入门[M]，人民邮电出版社，1995年。
12．庄钊文，肖顾平，王雪松，1999，雷达极化信息处理及其应用[M]，国防大学出版社
13．齐华，1995，地理信息之内涵及其描述的概念模型研究．西南交通大学学报[J]，1995年
14．Kenneth．R．Castleman著，朱志刚，林学阎，石定机等译，1998，数字图像处理[M]，电子工业出版社，1998年，P．11
15．陈述彭主编，1990，遥感大辞典[M]，科学出版社
16．陈述彭，赵时英，1992，遥感地学分析(修订本)[M]，台湾中国文化大学出版社
17．陈学诠，陈洪亮1996，数据库原理与工程应用[M]，中国科技大学出版社，1996年，P．3
18．陈军，1995，GIS空间数据模型的基本问题和学术前沿[J]，地理学报，1995，11(50)P．1
19．陈尔学，曾琪明，马洪兵，2002，软件需求规格说明书
20．李增元、陈尔学，2001，863申请书SAR数据处理系统，P．9-13
21．李芝喜，孙保平．2000，林业GIS，中国林业出版社[M]，2000年，P．47
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23．张超，2000，地理信息系统实习教程[M]，2000年，P．56-81
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28．郑莉，董渊，2001，C++语言程序设计(第2版)[M]，清华大学出版社，2001年，P．49
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31．杨光正，吴岷，张晓莉，2001，模式识别[M]，中国科学技术大学出版社，2001年，P．146
32．秦其明，曹五丰，陈杉，2001，ArcView地理信息系统实用教程[M]，北京大学出版社，2001年
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34．郭仁忠2001著，空间分析，高等教育出版社[M]，2001年，P．29
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36．秦其明，曹五丰，陈杉，2001，ArcView地理信息系统实用教程[M]，北京大学出版社，2001年
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48．Bjarne Stroustrup(贝尔实验室)著(裘宗燕译)，2002，The C++ Programming Language(Special Edition)[M]，机械工业出版社，2002年，P．316-345；
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50．David J．Kruglinski，Scot Wingo，George Shepherd著(朱继满，蒋方帅，懂柱，周巍松译)，2001，Programming Visual C++ 6．0技术内幕(第五版)(修订版)[M]，北京希望电子出版社，2001年，P．509
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64. Jensen John R., 1996, Introductory Digital Image Processing[J]: A Remote Sensing Perspective(2nd
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65. Liweisheng, 1995, Oriented Moleling for Map Generalization[D], Doctoria Thesis, 1995
66. Liilesand Thomas M. & Kiefer Ralph W., 1994, Remote Sensing and Image Interpretation(3rd Ed) [M], John Wiley &Sons, Inc
67. Miline.p, Miton.S, 1992, Geographic Object-Oriented DataBase[M], 1992
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77. Stacey Schrader, Russ Pouncey, ERDAS Field Guide, Fourth Edition[M], Revised and Expanded, ERDAS INC.
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