基于ArcSDE的影像数据管理

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1、基于ArcSDE的影像数据管理－疑惑篇为了和解决篇组成一个完整的整体，决定两篇文章都以Article的方式发布。       文章转载请注明出处，毕竟是我的一篇技术文章       ESRI的ArcSDE是个性能比较强劲的空间数据引擎，它在管理矢量数据是采用的策略和方法效率都还是很不错的。我前一段做了一个基于ArcSDE的影像数据包装器，其作为一项WebGIS项目后端的一部分，功能就是完成前端对影像数据的任意范围查询，将通过ArcSDE存于OracleSpatial中的影像数据实时提取出来并生成图片。基础影像数据的数据量为13GB

2、。这里对影像数据做一下说明。影像数据一般有两种——航拍照片和卫星照片，以航片为例（也就是本文所处理的对象），在入库前一般是若干张大小相同的已经数字化（也就是扫描好的）的带坐标信息的（好多定语啊…）栅格图像文件，它们是彼此相邻的，是由飞机在一个区域进行“地毯式”拍照得到的。这种图像文件的数据量大约每个在几十兆左右，像素大小一般为几千点×几千点。       在做的过程中我发现ArcSDE在管理影像数据方面就没有矢量数据那么强大了。我们项目的矢量部分是基于MO做的，但是MO明确不支持影像数据。所以我只能求助于SDEAPI（我们这里没有

3、AO，不知道AO对影像支持的怎么样）。SDEAPI分成C-API和Java-API两种，其中又只有C-API支持影像（ESRI在搞什么飞机？），所以这就是我唯一的选择。       而使用C-API又是一件十分令人头疼的事情，因为文档非常有限，只有随软件的一份DeveloperHelp，而这份文档用粗制滥造来形容一点都不冤枉它，其中信息量小，例子混乱，甚至还有错别字，实在是给ESRI砸牌子。这份文档在ESRI官方有下载，有兴趣的朋友可以去翻翻。       这份文档说明了SDE管理影像数据的方法，简而言之就是“两种方式，分层分块”

4、。“两种方式”是指：栅格地图（RasterMap）和栅格目录（RasterCatalog）。       栅格地图比较适合带有标准坐标系的航片或卫片，当以这种方式导入影像文件的时候，SDE（实际上是ArcToolBox干的）会将它们拼接（mosaic）成一张完整的大地图，但这种方式对各个图幅的要求就非常严格，要实现拼接必须满足几个条件：相邻图幅的相邻边不能有一丁点重叠错位；图幅必须带坐标系等等。但这种把图幅全拼起来的管理方式也有问题，就是如果将来要更新其中的某一小块区域的图像怎么办呢？比如纽约的影像图，世贸大厦被撞没了，其实只需要

5、更新一下曼哈顿那一点地方的数据就可以了，可要是以RasterMap方式管理全纽约的影像地图的话那么就意味着要全部删掉原来的数据，再重新导入一遍全城的航片，几十个G，不是小数目啊，如果是1:10000的话估计纽约的影像数据量应该在300个G左右，怎么也得导几天才能导完吧。       那么另一种方式呢？RasterCatalog说白了就是个相册。可以把风驴羊不相及的东西的照片都存进去，SDE只管存储和为它们维护一个目录，这一点可以从观察RasterCatalog对应的OracleSpatial表看出来，感觉就像一个被肢解了的图片的集

6、中营。当然ArcSDE毕竟是GIS软件，如果用它来存一些花花草草或者MM图片也确实划不来，因为它实在太~~~慢了。但是如果存进去的是我前面说的相邻的若干航片，那么效果会有所不同。就体现在如果用ESRI的桌面工具（比如ArcMap，ArcCatalog）来预览这个RasterCatalog的时候，你将看到一张经过拼接的美图！我一直想知道这些工具背后实现拼接的算法，但未果。使用这种方式管理航片就没有前面RasterMap方式最后说的那种问题，比如世贸大厦没了，那么我们就重新在那里拍一张，再更新原来RasterCatalog中对应的那一

7、个图幅就可以了，其它的则没必要去动。       前面说的“两种方式”是在比较高的尺度上讨论，在我所做的这个项目中，客户的基础数据采用了第二种方式，即RasterCatalog方式进行存储和管理。现在我们深入一点，进入图幅内部，看看它的存储和管理方式，这就是“分层分块”。       “分层”是指：影像金字塔（pyramid）索引。这个东西我不想多说，搞这方面的应该都知道，其基本思想就是利用采样自底向上生成金字塔，根据需求直接取其中某一级作为操作对象，以提高整体效率。当然就像这个世界中的其它事物一样，效率的提高是有代价的，这就是建

8、塔带来的额外空间开销，建的级越多，越方便查询，当然数据冗余也越大。SDE可以为导入的影像建立金字塔索引。据我观察一般为6级。       “分块”是指每个图幅是按图块（block/tile）存储的，并使用格网索引。这里就又隐藏了一个巨大的问题，但还