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MapGIS K9遥感处理系统

发布时间：2011-03-16 09:46:52 来源：文档文库

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MapGIS K9 遥感处理系统

（宣传册）

一、MapGIS K9遥感处理系统概述

随着遥感技术的飞速发展，遥感影像的成像分辨率以及光谱信息不断提高，数据类型日益丰富，遥感影像的数据量呈几何级数增长，给遥感影像数据资源的共享与数据产品的分发带来了巨大的困难，也使遥感影像数据的快速传输、存储、管理、分析处理面临新的挑战；随着遥感应用的深入，遥感应用系统从处理来自多种数据库的异构数据向使来自多种平台的功能协同工作发展，遥感应用系统的开发正在经历以数据服务为中心向以业务模型为中心发展。

MapGIS K9遥感处理系统是武汉中地数码科技有限公司开发的具有自主知识产权的遥感基础平台，参与国家空间信息系统软件测评，按照CNAS规范要求，通过了功能检测、性能测试、商品化程度等一系列考核并获得国家科技部的表彰和推荐。

MapGIS K9遥感处理系统提供了一组功能强大的海量数据存储管理、影像可视化、辐射校正、几何校正、影像分析、信息提取和制图输出为一体的工具，呈现一套完整的遥感影像处理流程，为用户提供计算速度更快、精度更高、数据处理量更大的新一代遥感影像处理、数据管理发布的解决方案。

MapGIS K9遥感处理系统和MapGIS K9无缝融合，将专业的影像数据处理和分析工具集成到GIS系统环境中，在同一系统中既能完成遥感数据的专业处理与分析，又能完成GIS分析和发布共享等功能。系统开发采用MapGIS K9数据中心集成开发平台的架构思想，推出插件式、配置式和搭建式三种开发模式，实现“零编程、巧组合、易搭建”的可视化开发，使开发过程更重视遥感专业和业务模型。MapGIS K9遥感处理系统广泛应用于卫星遥感、政府部门、国家测绘部门、气象部门，以及国防、航空航天、商业等国民经济的各个领域，以提高政府部门和企业服务水平。

二、MapGIS K9遥感处理系统功能模块

MapGIS K9遥感处理系统面向遥感应用需求，提供遥感影像海量数据的有效存储管理，实现从基本遥感影像处理到高级智能解译等系列功能。系统的功能组成结构如下图：

系统以其先进的影像处理技术，友好、灵活的用户界面和操作方式，面向广阔的遥感应用领域，服务于不同层次的用户。

（一） MapGIS K9遥感处理系统基础模块

✧ 影像数据的可视化

支持多种影像数据格式、卫星及航空传感器数据的互操作；

支持50多种不同类型数据的N对N导入导出；

具有创建金字塔的功能，在视窗中可快速显示、漫游影像以及鹰眼窗口查看影像；

支持影像自身信息及投影等辅助信息的准确读入，可统计影像像元的熵值、特征向量、协方差等信息；

以文档管理的模式管理数据，可同时打开多个影像、矢量图层并支持叠加显示；

提供均衡化显示等多种增强显示方法，支持交互和动态调整RGB波段的合成效果，提供透明、卷帘显示功能，实时调整影像的可视化效果。

✧ 辐射校正

提供多种相对校正方法，包括像元暗目标、直方图等；

提供6S辐射校正和MODTRAN校正两种绝对校正方法；

提供薄云去除等多种影像增强工具。

✧ 几何校正

支持原始遥感影像与已配准影像、MapGIS矢量数据间的配准，也可采用理论控制点进行校正；

支持航片、卫片、带传感器参数，提供各种纠正模型及严格的轨道参数模型的高精度正射校正；

提供三级窗口采集控制点，实时计算控制点残差，灵活的手工添加、编辑控制点，可有效实现控制点的准确选取；

提供控制点影像库系统组织和管理控制点信息，快速匹配控制点数据，实现影像几何校正、配准的自动化处理。

✧ 影像分类

基于遥感影像像元信息的密度分割以及混合像元分解；

多种监督分类和非监督分类方法；

提供神经网络分类方法；

强大的影像分类后处理工具，包括影像分类后编码、赋值赋色、精度评价等；

✧ 变化检测

具备自动变化检测能力，极大方便用户，让没有专业知识的用户也可以自动发现变化区域；

具备全面的变化检测算法，提供阈值的自动选取以及经验值设置，可快速有效的定位变化区域并从中提取出变化区域的轮廓；

提供变化检测结果报告输出，以报表的形式统计变化区域的面积等信息；

变化检测结果集成矢量空间分析技术，实现影像变化检测到矢量数据更新的一体化业务流程。

✧ 专题信息提取

针对不同卫星数据提供专题信息提取算法；

便捷的算法编辑器工具，可有效的从影像自身提取专题信息；

所提取出来的信息可有效的满足影像专题应用。

✧ 矢量处理

MapGIS K9遥感处理系统和MapGIS K9无缝集成，集成MapGIS大多数矢量编辑处理的功能；

可针对实际应用的需要，实现影像数据和矢量数据的交互编辑、分析处理等功能；

支持矢量数据和栅格数据的双向转换。

✧ 影像制图

提供影像校正、镶嵌融合和裁剪输出一整套制图流程工具；

提供多比例尺满足国家标准图幅规定的影像制图方法；

工程管理制图流程，可直接以工程文件形式输出制图数据；

可添加图廓整饰格网及标识的要素数据，实现所见即所得，方便、快速地进行制图和输出。

（二） MapGIS K9遥感处理系统可扩展模块

✧ 栅格数据管理

提供栅格数据集和栅格目录的形式管理影像、DEM数据及相关辅助数据；

通过文件名实现对多数据源、多分辨率、多时相以及相关辅助多源异构数据的层次化管理；

提供本地数据库以及SQL Server、Oracle等商用关系数据库管理栅格数据；

具备对数据目录树的高效查询检索、快速定位显示以及专题处理的遥感影像分析处理功能。

✧ 高光谱分析

支持多源高光谱数据和光谱库，支持AVIRIS、HYDICE、HYPERION等高光谱数据源的输入输出，支持USGS、JPL等光谱库的处理和显示；

提供多种高光谱影像的定标、校正和光谱重建功能，为高光谱影像分析提供良好的预处理支持；

强大的高光谱影像分析功能，提供高光谱影像立方体的显示和切割、混合像元处理、高光谱信息提取与分类，以及高光谱影像压缩技术等。

✧ 雷达数据处理

支持目前世界上大部分的星载SAR传感器，具体的有JERS，ERS-1/2，ENVISAT，COSMO-SKYMED，TERRASAR-X，ALOS PALSAR（JAXA，ERSADAC）等以及部分机载SAR系统数据；

提供SAR数据基本处理功能，包括SLC转强度影像，SLC转相位影像，强度转换，多视处理等；

完善和专业的SAR滤波功能，包括LEE滤波，增强型LEE滤波，FROST滤波，增强型FROST滤波，KUAN滤波，GAMMA滤波等；

提供多级几何校正方法，包括地理编码级别的几何校正，基于地面控制点的几何校正，基于外部DEM的正射校正，基于轨道参数优化的正射校正以及基于多项式的几何校正；

提供流程化的操作方式进行干涉测量处理，支持多种SAR卫星数据格式，可通过干涉量测获取DEM并进行三维模拟显示；

具备极化处理能力，可进行极化数据导入、极化滤波、极化分解、极化合成以及极化分类等基本处理操作，提供极化干涉、极化相干和高程反演等功能。

✧ 面向对象信息提取

针对高分辨率影像、面向地理实体的遥感信息提取软件；

基于基元的波谱、形状、纹理等特征，从不同观察层面上采用分割参数构建多尺度的基元网模型；

提供模型化、结构化的语义分析，快捷有效的最近邻训练分类，可扩展的地物决策知识库；

灵活的结果输出，可输出任意尺度层的栅格分类图、矢量分类图及属性信息。

✧ 栅格空间分析

栅格空间分析模块提供DEM数据分析和TIN模型构建和分析功能；

利用栅格分析功能可以创建、查询、制图和分析基于格网的栅格数据；

将栅格分析和矢量分析结合，交互获得更多衍生信息。

✧ 空间统计分析

空间统计分析充分考虑地理要素的空间关系，研究空间自相关，分析空间分布的模式；

提供空间分布模式工具、聚集分布制图工具、度量空间分布空间以及辅助工具；

集合常用的空间统计方法，对于统计结果可进行符号化以及专题输出。

✧ 电子沙盘

快速加载多种格式的影像、DEM数据以及点、线、面等矢量数据；

可设置不同图层的可见性、透明度等，支持地形图图层的高程设色、坡度坡向设色显示；

支持DEM数据与专业的图像数据联结三维场景显示、三维飞行鸟瞰景观，可预先编辑三维飞行路线和自动设置飞行路径；

可对三维场景控制如时间、雾效、天空，显隐、材质等诸多属性，实现三维场景显示逼真效果；

支持三维静态场景的输出以及动态飞行场景的录制与播放。

✧ 遥感空间建模

提供遥感空间建模可视化环境，只需“拖拽”相应事件元素可设计出相应的遥感工作流流程；

在遥感功能仓库中的功能满足应用需求的情况下，无需编码即可搭建出满足遥感专业应用的工作流程；

一次搭建，处处运行，维护、部署和移植方便，可实现无人职守遥感大数据量的批处理。

三、MapGIS K9遥感处理系统的新特性

（一）与多种遥感数据兼容

支持多种通用遥感数据格式的互操作，包括Tiff、Geotiff、Bmp、ECW、Raw、MrSID、Jpeg、XWD、Gif、Nitf；同时支持多种商业遥感软件格式，如Erdas（lan、img）、ER Mapper（ers）、PCI（Pix）等，降低数据交换带来的损失与时间耗费；

支持各种类型的卫星和航空传感器的影像，包括全色、多光谱、高光谱、雷达、热红外等；

提供多种遥感数据格式N对N的相互转换；

支持MapGIS K9地理数据库Geodatabase。

（二）高效海量空间数据存储与管理

采用分布式跨平台的多层体系结构，按照面向服务的设计思想，提供多级服务器体系结构；

可实现不同数据源、不同比例尺、不同分辨率、不同时态的遥感影像的一体化存储、管理和调度；

具备TB级的遥感影像数据及辅助异构数据的存储能力。

（三）随心所欲的漫游浏览

快速平稳的浏览海量影像，不用停滞等待；

可实现影像由全貌到细节、由整体到布局、由低分辨率到高分辨率的漫游和浏览；

支持影像的层次化显示，系统能针对用户的不同视点自动切换到不同尺度的遥感数据；

（四）完善的多光谱影像处理功能

提供丰富、稳定的遥感图像处理算法库，在MapGIS K9功能仓库建立了完备的遥感功能库，包括遥感基础处理、影像通用分析、影像分析处理等；

可提供“遥感数据输入—影像几何校正—影像融合—影像镶嵌—影像分析—信息提取—制图输出”整套遥感影像处理流程；

针对高分辨率卫星影像提供专业的处理流程和处理技术，提供IKONOS、QUICK BIRD等专业正射校正模型；

（五）专业的遥感数据处理模块

提供高光谱数据处理模块，从高光谱数据导入、预处理以及到后期的高光谱数据专业处理模型、信息提取、数据压缩等，形成一整套高光谱数据处理的解决方案；

提供专业雷达数据处理模型，支持目前世界上绝大多数的商用SAR数据格式以及部分机载SAR系统数据，提供雷达数据基本处理、SAR滤波、极化处理以及干涉测量，形成雷达数据处理流程的整套解决方案；

具备专业级别的三维仿真、变化检测和面向对象的信息提取等模块，可为用户提供增值服务。

（六）灵活多样的二次开发

采用开放式的“框架+可聚合的功能插件+功能库”系统架构设计，提供系统的自定义扩充能力；

具备完善的遥感功能仓库，包括影像通用分析处理、高光谱影像分析、雷达数据分析处理、DEM分析处理以及TIN分析处理功能，可快速构建具有可复用性的应用系统解决方案。

提供插件式开发、配置式开发和搭建式开发多种开发模式，实现“零编程开发”，降低开发工作量，便于面向行业的应用开发。

（七）与MapGIS K9无缝集成

MapGIS K9遥感处理系统的体系构架和MapGIS K9是一致的；

在MapGIS K9的数据仓库中采用可定制的目录树实现对多源异构遥感影像的层次化管理；

在MapGIS K9功能仓库中管理遥感功能，包括影像基础处理、影像通用分析处理、高光谱影像分析、雷达数据分析处理、DEM分析处理以及TIN分析处理功能。

（八）一体化工程解决方案

MapGIS K9遥感处理系统可与数字摄影测量结合，提供从遥感数据采集、遥感数据存储管理、遥感数据分析处理、遥感高级智能解译到制图输出的整套遥感数据处理解决方案；

MapGIS K9遥感处理系统通过一体化的设计，能够与MapGIS现有各类应用产品进行整合，可提供RS、GIS、GPS一体化的整套应用方案。

四、MapGIS K9遥感处理系统应用开发

MapGIS K9遥感处理系统在提供完善的通用遥感数据分析处理功能的基础上，还提供完善的二次开发体系，便捷开发，能够满足广泛的遥感专业需求。以MapGIS K9二次开发为基础，以MapGIS K9数据中心为支持，MapGIS K9遥感处理系统形成了完善的二次开发体系，提供丰富、多层次、多方法的二次开发模式，为方便快捷构建遥感行业解决方案提供支撑。

（一）插件式开发

插件技术是一种基于组件技术的软件体系结构。基于插件的开发机制，软件系统分为系统框架和功能插件两部分，系统框架与功能插件能够相互通信，并且在系统框架不变的情况下，可以通过增减插件或修改插件来动态调整应用程序的功能。MapGIS K9遥感处理系统定义公共的插件接口标准，用户可以根据自己的应用需求开发功能插件，方便灵活的集成到系统框架之中，使系统具有最大程度的灵活性和可扩展性。遥感处理平台插件框架可由遥感应用框架层、应用界面层、框架接口层和插件模块层四大部分组成，应用系统层是整个框架系统的控制中心，协调管理应用框架的各个模块。

（二）配置式开发

MapGIS K9遥感处理系统配置式二次开发可根据行业领域定义一系列规范，使功能模块达到搭建级别的可复用，通过工作流技术实现功能的重组。通过配置资源向导模式，配置生成资源、目录、程序模板、实例模板、引导式加载程序实例、应用系统框架等，根据遥感业务领域的行业标准建立起功能与界面相分离的具有高度可定制性的应用系统解决方案，以更容易地适应需求的变动，使用户参与到设计开发过程中，当开发类似系统时最大程度的复用以前的工作。

（三）搭建式开发

MapGIS K9遥感处理系统的搭建式二次开发提供可视化的工作流开发环境，只需“拖拽”相应事件元素即可设计出相应的业务流程，实时显示后台工作流的执行情况，符合工作流程人性化的特点。采用搭建式开发，可以由数据中心遥感功能库方便的搭建出满足遥感多领域业务应用的工作流程，不需要编码或者小量编码即可实现复杂应用，“一次搭建、处处运行”，维护、部署、移植方便，可将开发周期缩短50%—80%，实现对于遥感应用过程中的大数据量无人职守的批处理。

五、MapGIS K9遥感处理系统典型应用

（一）影像数据管理

典型案例：

● 湖北省气象局影像及专题产品管理

全国土地利用监测控制点影像库管理系统

系统介绍：

遥感影像数据管理系统是在湖北省气象局武汉区域气候监测中心的要求下，针对气象行业的多源遥感影像数据及其相关的辅助数据进行组织管理。该系统采用可定制的目录树结构管理数据，实现遥感气象数据的多数据源、多分辨率、多时相以及相关辅助异构数据层次化的管理。管理的方案是通过文件的文件名进行本地和数据库的存储，同时具备高效查询检索、快速定位显示以及专题处理的遥感影像分析处理功能。

（二）遥感影像专题产品

典型案例：

● 国家农业遥感监测系统

全国陆地观测卫星数据处理和服务设施建设项目——专题产品处理软件

系统介绍：

我国是一个农业大国，农业生产是关系到各级政府、农业生产管理部门以及广大老百姓的大事。以往一直都是停留在农民靠观察获取农作物信息，政府部门通过下级部门上报掌握作物生产情况，这种方法不仅时效性差、人为影响比较大，信息的准确程度也无法保证。如何快速有效的获取区域农情信息是亟待解决的问题，目前监测全国农业最方便、经济、及时的手段就是遥感。

国家农情遥感监测成果研究了适用于国家及区域尺度业务运行的农情遥感监测技术方法，研发了主要作物面积、长势、灾害和产量遥感监测模型群，建立了基础背景数据库，自主研制了国家级农情遥感监测与信息服务系统，形成了农业部农情遥感监测技术规范与标准，实现了全国及全球重点地区主要农作物及草地的实时遥感动态监测与信息服务。国家农情遥感监测系统可以概括为“1225”工程：一个国家级数据库；两套数据库管理系统；两个数据预处理工具；五大监测业务子系统。