海洋遥感数据管理系统建设研究

徐雯佳



海洋遥感数据管理系统建设研究

徐雯佳

河北省地矿局水文工程地质勘查院，河北 石家庄 050021 河北省遥感中心，河北 石家庄 050021

针对海量遥感数据和海洋遥感监测产品的管理需求，设计开发了一套切实可行的海洋遥感数据管理系统。该系统的建设，实现了海洋数据的自动化管理，极大程度上提高了海洋数据管理水平，为海洋数据的快速分发和共享提供了有力保障。

海洋遥感；数据管理；系统建设

引言

随着遥感技术的飞速发展，卫星遥感在海洋监测中的应用越来越广泛，由此产生了海量的遥感数据和海洋遥感监测产品[1]。早期，这些数据主要以文件的形式直接存储于磁盘阵列中。而随着海洋遥感监测工作趋于常态化，数据量迅速增加，给数据的查询和使用带来极大不便。为此，建立一套以遥感数据和海洋遥感监测产品为对象的海洋数据管理系统十分必要。

1 系统架构

海洋遥感数据管理系统总体框架分为四层：基础设施层、数据层、基础服务层、应用层。其中，基础设施层是整个系统正常运行的基础，主要包括系统软硬件环境和网络环境建设；数据层是整个系统建设的核心，主要存储海洋遥感数据、产品数据、基础地理数据、野外调查数据及其他数据；基础服务层为本系统的应用提供数据整合服务、数据地图预览服务、目录管理服务、接口服务及统一认证服务等；应用层支持海洋数据浏览、海洋数据管理、地图预览、海洋数据规则解析等核心应用。

2 系统功能设计

系统主要包括数据资源管理、数据资源浏览、数据资源统计、后台运行管理、数据入库分析、数据资源监控等功能模块。

2.1 数据资源管理模块

系统数据资源主要为遥感数据和海洋遥感监测产品，还包括基础地理数据、野外调查数据及其他数据。遥感数据包括海洋一号、MODIS、环境减灾卫星、高分一号、高分二号等数据类型。海洋遥感监测产品包括水色水温遥感监测产品、海冰遥感监测产品、赤潮遥感监测产品、溢油遥感监测产品、海岛海岸带遥感监测产品等。遥感数据主要通过通信传输网络直接输入数据存储阵列，而海洋遥感监测产品主要为用户手动上传。

数据资源管理根据数据的类型和上传方式对数据进行存储配置、备份归档。主要通过从用户创建文件夹和用户上传文件进行管理，包括添加、修改文件夹、文件名称，然后对上传文件或已有文件的属性信息进行解析和手动人为输入[2]。

2.2 数据资源浏览模块

数据资源浏览模块主要包括资源目录浏览、资源查询、数据资源订单等功能。（1）资源目录浏览：数据按照以目录树的形式展示，用户可以选择想要查看的目录节点进行展开查看。（2）资源查询：按照选择数据查询的条件筛查数据资源，最终符合条件的数据资源在数据列表展示，同时支持通过地图拉取空间范围或在条件查询中填写四角坐标进行空间范围查询。（3）数据资源订单：数据资源订单主要将用户选择的资源数据进行整理成数据订单，提交数据订单通过审核后即可对数据订单中的数据进行下载。

2.3 数据资源统计模块

统计汇总包含对各类数据资源在磁盘容量占用情况的统计，及时发现容量不足的磁盘进行增加磁盘，保障了数据存储的安全；对各类型卫星及各类海洋遥感监测产品每月的接收数据情况，进行汇总成图表，直观地反应数据接收情况。

2.4 后台运行管理模块

建立系统后台运行管理机制，通过系统后台管理对海洋遥感数据管理系统进行设置管理，主要包括用户管理、权限管理、日志信息维护等后台管理功能。

根据不同用户权限级别，管理员可分别被授予不同的权限，限制用户访问系统的功能，提高系统的访问安全。

2.5 数据入库分析模块

首先对资源数据的存储格式制定标准规范，并形成《资源数据存储规则说明书》；其次根据存储规则实现对存储数据的解析。

选择需要分析的数据路径，以及分析数据类型，根据数据资源规范解析出数据的属性信息，将数据属性信息保存入库。为通过设定资源数据条件，快速索引查询数据奠定了基础。

2.6 数据资源监控模块

设定资源目录，系统将会自动监视目录的变化情况，并输入到日志。系统对发现变化的数据资源先根据存储规则解析属性信息。最后将解析的属性数据更新入库。

该模块在系统运行中起到了支撑性的作用，为数据资源的实时性提供了基础性的支撑[3]。

3 主要技术应用

3.1 MVC三层架构

MVC是一种软件设计典范，用于组织代码用一种业务逻辑和数据显示分离的方法，这个方法的假设前提是如果业务逻辑被聚集到一个部件里面，而且界面和用户围绕数据的交互能被改进和个性化定制而不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中[2]。

3.2 Web Service

Web Service技术是自包含的、模块化的应用程序，它可以在网络中被描述、发布、查找和调用。它是基于网络的、分布式的模块化组件，执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得它能与其他兼容的组件进行互操作。具有跨防火墙的通信、应用程序集成、B2B的集成、软件和数据重用等优点[4]。

3.3 MapServer

MapServer是基于C语言，利用GEOS、OGR/GDAL对多种矢量和栅格数据的支持，通过Proj.4共享库实时的进行投影变换的开源GIS服务软件。同时，还集合PostGIS和开源数据库PostgreSQL对地理空间数据进行存储和SQL 查询操作，基于ka-map、MapLab和Cartoweb等一系列客户端JavaScript API来支持对地理空间数据的传输与表达，并且遵守OGC制定的WMS、WFS、WCS、SLD、GML和Filter Encoding 等一系列规范[5]。

4 结语

海洋遥感数据管理系统的建设，实现了遥感数据和海洋监测产品的自动化管理，大大降低了数据管理成本，极大程度上提高了数据管理水平，为数据的快速分发和共享提供了强有力的保障。经过半年的试运行，系统运行稳定可靠，综合效益明显，应用前景良好。

[1]赵晋霞，李明辉，马赛潇.海量海洋遥感影像数据库建设研究[J].海洋测绘，2012，32（3）：44-46.

[2]刘百桥，赵建华.海域动态遥感监测业务体系设计研究[J].海洋开发与管理，2014（5）：8-11.

[3]黄文.云南省国土资源遥感影像数据库管理系统建设[J].地矿测绘，2012，28（1）：23-26.

[4]于杰，陈丕茂，秦传新，等.基于Geoserver的WebGIS在海洋牧场可持续管理中的应用[J].广东农业科学，2015，42（9）：163-168.

[5]史园莉，申文明，熊文成，等.遥感数据集群处理作业调度管理系统研究[J].计算机工程与应用，2012，48（25）：77-82.

TP751

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1009-6434（2016）02-0086-02