欢迎来到Doc100.Net免费学习资源知识分享平台!
您的位置:首页 > 程序异常 >

经过栅格类型扩展使arcgis 支持更多传感器类型

更新时间: 2014-01-05 02:04:08 责任编辑: Author_N1

 

通过栅格类型扩展使ArcGIS 支持更多传感器类型

1  WHAT:什么是栅格类型?

ArcGIS海量影像管理解决方案推出已经有一年时间了,相信很多朋友已经对ArcGIS中如何管理海量影像数据有了大致了解。ArcGIS 10.0中推出了适用于海量影像管理的镶嵌数据集模型(Mosaic Dataset),单个镶嵌数据集就可以管理数百万景,不同时相、不同分辨率、不同坐标系、不同空间位置的影像。

为了将各种来源,形式各异的影像数据导入镶嵌数据集中,我们需要为影像指定“栅格类型(Raster Type)”。简单说,栅格类型就是对各种影像数据的分门别类,而这种分类,基本上是按照卫星传感器类型、航摄相机类型进行划分的。下图是ArcGIS内置支持的一些栅格类型:


这里需要将栅格类型和栅格数据格式进行区分:栅格数据格式用于定义栅格像素如何存储,例如行列数、波段数、像素值等。而栅格类型则定义了如何识别影像关联的元数据,以及为影像定义的处理函数,如波段组合、全色融合等。

为了更好地理解栅格类型,我们可以打个比方:你要去电影院看电影,除了人要进去,还需要电影票,如果是3D电影,还需要带上3D眼镜。栅格影像数据入库,就相当于去看电影的过程:除了栅格影像数据本身要进去,还需要元数据信息(电影票),如果是多波段影像,可能还需要进行波段组合(看3D需要3D眼镜)。

WHEN:什么时候需要栅格类型扩展?

那么既然ArcGIS已经默认支持这么多的栅格类型,我们还有必要进行栅格类型扩展吗?当然需要了,在下面几个常见的场景中,栅格类型扩展是必须的:

1)       需要管理处理过的成果影像:很多单位会对影像数据进行各种处理,例如几何纠正、大气校正、影像拼接等等。经过这些处理的影像,就可能产生了自定义格式的元数据,这样就需要进行栅格类型扩展。

2)       需要管理国产卫星影像:很多单位都有国产卫星影像数据,例如风云系列、北京系列、环境星系列等等。这些卫星的元数据格式,也都形式各异,由于并不是国际通用的商业卫星,因此也需要进行栅格类型扩展。

3)       需要管理军用卫星影像:这类影像元数据格式可能就更加神秘了,如果读者有幸参与相关项目,则必须要通过栅格类型扩展才能管理这类影像。

4)       需要管理航飞拍摄的影像:航片也是影像数据的最大来源之一,比如无人机拍摄等。根据搭载的相机不同,生成的元数据也不尽相同,因此进行栅格类型扩展也是必要的。

那么有哪些影像是不需要进行栅格类型扩展就可以入库的呢?读者可以参考ArcGIS帮助中的介绍:

卫星传感器栅格类型:http://resources.arcgis.com/en/help/#/Satellite_sensor_raster_types/009t000001z6000000/

航空影像栅格类型:http://resources.arcgis.com/en/help/#/Aerial_imagery_raster_types/009t000001zp000000/

HOW:如何进行栅格类型扩展

OK,到这里,你已经了解了什么是栅格类型,以及在什么情况下需要进行栅格类型扩展,现在是时候学习如何进行栅格类型扩展了。

栅格类型扩展,实际上是通过ArcObjects开发来完成的。读者不必担心开发的难度,因为ArcGIS提供了非常完善的示例,而开发人员需要做的事情,其实就是给栅格类型扩展起个名字,然后去解析一下元数据文件,再根据需要定义一些预处理函数。

3.1 程序结构

在ArcObjects安装目录下,可以找到栅格类型扩展的示例程序,例如:C:\ArcGIS\DeveloperKit10.1\Samples\ArcObjectsNet\CustomRasterType\CSharp\ThumbnailBuilder,打开示例程序,可以看到ThumbnailBuilder.cs文件,其中包含了一个接口和两个类,如下图所示:


其中IThumbnailBuilder只包含一个属性,InnerRasterBuilder,表示栅格类型内置的构造器。

ThumbnailFactory则实现了IRasterTypeFactory接口,主要包含COM注册/反注册函数,栅格类型的名称,以及调用栅格类型构造器的流程。

ThumbnailBuilder则是具体的栅格类型构造器,其中包含了栅格类型扩展的具体处理算法。

3.2 实战案例

本例中,我们参考示例程序,但考虑到实际应用,加入了其他的功能,例如:记录操作日志,解析元数据文件等。程序结构如下图所示:


上述文件分别为:

1)       CgcImageryBuilder:栅格类型构造器,执行具体的栅格类型构造操作;

2)       CgcRasterTypeFactory:栅格类型工厂,定义栅格类型名称,提供COM注册函数,提供栅格类型构造器调用流程;

3)       BuilderHelper:一些通用的处理函数,比如获取镶嵌数据集默认字段、自定义字段,或者添加字段等;

4)       LogHelper:记录操作日志,写日志文件;

MetaReader:包含元数据解析函数,将指定格式的元数据文件,读取为标注的键值对。

3.3 主要代码

3.3.1 IAppendedBuilder

interface IAppendedBuilder : IRasterBuilder
    {
        ///<summary>
        /// 附加的内置目标Raster Builder对象
        ///</summary>
        IRasterBuilder InnerRasterBuilder
        {
            get;
            set;
        }
    }

3.3.2 CgcRasterTypeFactory

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
using esricd.demos.cgc.imagery.util;

namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
{
    /// <summary>
    /// 重庆地理信息中心影像数据栅格类型工厂
    /// </summary>
    [Guid("AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80")]
    [ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
    [ProgId("RasterTypeExtension.CgcRasterTypeFactory")]
    [ComVisible(true)]
    public class CgcRasterTypeFactory : IRasterTypeFactory
    {
        #region 私有成员

        public const string CGC_IMAGERY = "重庆地理信息中心影像类型";
        private IStringArray myRasterTypeNames;
        private UID myUID;

        public CgcRasterTypeFactory()
        {
            //指定栅格类型的名称,这些类型可以与扩展的栅格构造器关联
            myRasterTypeNames = new StrArrayClass();
            myRasterTypeNames.Add(CGC_IMAGERY);

            myUID = new UIDClass();
            myUID.Value = "{AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80}";
        }

        #endregion

        #region IRasterTypeFactory 成员

        public ESRI.ArcGIS.esriSystem.UID CLSID
        {
            get { return myUID; }
        }

        public IRasterType CreateRasterType(string RasterTypeName)
        {
            try
            {
                // 1-首先获取内置栅格类型(Raster Dataset)
                IRasterTypeName theRasterTypeName = new RasterTypeNameClass();
                theRasterTypeName.Name = "Raster Dataset";//接受指向.art文件的路径,或内置栅格类型的名称
                IRasterType theRasterType = (IRasterType)(((IName)theRasterTypeName).Open());
                if (theRasterType == null)
                {
                    LogHelper.AddMessage("错误:未找到栅格类型 " + theRasterTypeName.Name);
                    return null;
                }

                // 2-在内置栅格类型(Raster Dataset)的栅格构造器上附加自定义的栅格构造器
                IAppendedBuilder pAppendedBuilder = new CgcImageryBuilder();
                pAppendedBuilder.InnerRasterBuilder = theRasterType.RasterBuilder;
                theRasterType.RasterBuilder = pAppendedBuilder as IRasterBuilder;

                // 3-将内置栅格类型(Raster Dataset)的名称改为自定义栅格类型的名称
                IName theName = theRasterType.FullName;
                ((IRasterTypeName)theName).Name = RasterTypeName;

                return theRasterType;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogHelper.AddMessage("创建栅格类型 " + RasterTypeName + " 失败:" + ex.Message);
                return null;
            }
        }

        public string Name
        {
            get { return "Cgc Raster Type Factory"; }
        }

        public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IStringArray RasterTypeNames
        {
            get { return myRasterTypeNames; }
        }

        #endregion

        #region COM 注册函数

        [ComRegisterFunction()]
        static void Reg(string regKey)
        {
            ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Register(regKey);
        }

        [ComUnregisterFunction()]
        static void Unreg(string regKey)
        {
            ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Unregister(regKey);
        }
        #endregion
    }
}

3.3.3 CgcImageryBuilder

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
using ESRI.ArcGIS.Geodatabase;
using esricd.demos.cgc.imagery.util;
using ESRI.ArcGIS.Geometry;
	
namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
{
    [Guid("A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64")]
    [ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
    [ProgId("RasterTypeExtension.CgcImageryBuilder")]
    [ComVisible(true)]
    public class CgcImageryBuilder : IAppendedBuilder, IPersistVariant, IRasterBuilderInit
    {
        #region 私有成员

        public IRasterBuilder innerRasterBuilder; // Inner Raster Builder 
        private UID myUID; // UID for the Builder.
       
        #endregion

        #region 附加构造器成员

        /// <summary>
        /// 构造函数不能含参数,否则报内存访问错误
        /// </summary>
        public CgcImageryBuilder()
        {
            innerRasterBuilder = null;

            myUID = new UIDClass();
            myUID.Value = "{A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64}";
        }

        public IRasterBuilder InnerRasterBuilder
        {
            get
            {
                return innerRasterBuilder;
            }
            set
            {
                innerRasterBuilder = value;
            }
        }

        #endregion

        #region IRasterBuilder 成员

        /// <summary>
        /// AuxiliaryFieldAlias property gets and sets the Auxiliary(辅助、备用) fields Alias
        /// present in the raster builder
        /// </summary>
        public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IPropertySet AuxiliaryFieldAlias
        {
            get
            {
                return innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias;
            }
            set
            {
                innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Flag to specify whether the Raster Builder can build items in place.
        /// </summary>
        public bool CanBuildInPlace
        {
            get { return innerRasterBuilder.CanBuildInPlace; }
        }

        /// <summary>
        /// Prepare the Raster Type for generating Crawler items
        /// </summary>
        /// <param name="pCrawler">Crawler to use to generate the crawler items</param>
        public void BeginConstruction(IDataSourceCrawler pCrawler)
        {
            innerRasterBuilder.BeginConstruction(pCrawler);
        }

        /// <summary>
        /// Construct a Unique Resource Identifier (URI)
        /// for each crawler item
        /// </summary>
        /// <param name="crawlerItem">Crawled Item from which the URI is generated</param>
        public void ConstructURIs(object crawlerItem)
        {
            innerRasterBuilder.ConstructURIs(crawlerItem);
        }

        /// <summary>
        /// Finish Construction of the URI's
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public IItemURIArray EndConstruction()
        {
            return innerRasterBuilder.EndConstruction();
        }

        /// <summary>
        /// Generate the next URI.
        /// </summary>
        /// <returns>The URI generated.</returns>
        public IItemURI GetNextURI()
        {
            return innerRasterBuilder.GetNextURI();
        }

        /// <summary>
        /// Get the recommended data crawler for the Raster Type based on 
        /// properties provided by the user.
        /// </summary>
        /// <param name="pDataSourceProperties">List of properties provided by the user</param>
        /// <returns></returns>
        public IDataSourceCrawler GetRecommendedCrawler(IPropertySet pDataSourceProperties)
        {
            return innerRasterBuilder.GetRecommendedCrawler(pDataSourceProperties);
        }

        /// <summary>
        /// Check if the item provided is "stale不新鲜的,过时的" or not valid
        /// </summary>
        /// <param name="pItemURI">URI for the item to be checked</param>
        /// <returns></returns>
        public bool IsStale(IItemURI pItemURI)
        {
            return innerRasterBuilder.IsStale(pItemURI);
        }

        /// <summary>
        /// Properties associated with the Raster Type
        /// </summary>
        public IPropertySet Properties
        {
            get
            {
                return innerRasterBuilder.Properties;
            }
            set
            {
                innerRasterBuilder.Properties = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 添加辅助字段,所有非镶嵌数据集默认字段均可视为辅助字段
        /// </summary>
        public IFields AuxiliaryFields
        {
            get
            {
                ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster.IRasterBuilder pRasterBuilder = innerRasterBuilder;
                IFields myFields = pRasterBuilder.AuxiliaryFields;
                try
                {
                    IMosaicDataset pMosaicDataset = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
                    IFields pAllFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(pMosaicDataset);
                    Dictionary<string, esriFieldType> lstCustomFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetCustomFields(pAllFields);

                    foreach (KeyValuePair<string,esriFieldType> fieldItem in lstCustomFields)
                    {
                        int count = myFields.FindField(fieldItem.Key);
                        if (count == -1)
                        {
                            BuilderHelper.AddNewField(myFields, fieldItem.Key, fieldItem.Value);
                            pRasterBuilder.AuxiliaryFields = myFields;
                        }
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    LogHelper.AddMessage("添加辅助字段失败:" + ex.ToString());
                }

                return innerRasterBuilder.AuxiliaryFields;
            }
            set
            {
                innerRasterBuilder.AuxiliaryFields = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 构建栅格数据项,可在此对每一项执行附加的构建操作.
        /// </summary>
        /// <param name="pItemURI"></param>
        /// <returns></returns>
        public IBuilderItem Build(IItemURI pItemURI)
        {
            try
            {
                // 执行内置的构建操作(参数为待构建项的URI)
                LogHelper.AddMessage("正在读取栅格数据:" + pItemURI.Key);
                IBuilderItem pBuilderItem = innerRasterBuilder.Build(pItemURI);

                //获取镶嵌数据集字段列表,以便根据字段别名提取元数据项
                IMosaicDataset md = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
                IFields pFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(md);
                //获取栅格数据的属性,以便将元数据项写入属性表中
                IPropertySet pPropSet = pBuilderItem.Dataset.Properties;
                //读写元数据
                MetaReader.ReadCgcImageryMeta(pItemURI.Key, pFields, pPropSet);

                LogHelper.AddMessage("已完成栅格数据添加。");
                LogHelper.WriteToLogFile();

                return pBuilderItem;
            }
            catch (Exception ex)
            {
                LogHelper.AddMessage("构建栅格数据失败:" + ex.ToString());
                LogHelper.WriteToLogFile();

                return null;
            }
        }

        #endregion

        #region IPersistVariant 成员

        /// <summary>
        /// UID for the object implementing the Persist Variant
        /// </summary>
        UID IPersistVariant.ID
        {
            get { return myUID; }
        }

        /// <summary>
        /// Load the object from the stream provided
        /// </summary>
        /// <param name="Stream">Stream that represents the serialized Raster Type</param>
        void IPersistVariant.Load(IVariantStream Stream)
        {
            string name = (string)Stream.Read();
            innerRasterBuilder = (IRasterBuilder)Stream.Read(); // Load the innerRasterBuilder from the stream.
        }

        /// <summary>
        /// Same the Raster Type to the stream provided
        /// </summary>
        /// <param name="Stream">Stream to serialize the Raster Type into</param>
        void IPersistVariant.Save(IVariantStream Stream)
        {
            Stream.Write("CgcImageryBuilder");
            Stream.Write(innerRasterBuilder); // Save the innerRasterBuilder into the stream.
        }

        #endregion

        #region IRasterBuilderInit 成员

        /// <summary>
        /// Default spatial reference for the MD.
        /// </summary>
        ISpatialReference IRasterBuilderInit.DefaultSpatialReference
        {
            get
            {
                return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference;
            }
            set
            {
                ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Parent mosaic dataset for the Raster Builder.
        /// </summary>
        IMosaicDataset IRasterBuilderInit.MosaicDataset
        {
            get
            {
                return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
            }
            set
            {
                ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// The raster type operation helper object associated with this raster type.
        /// </summary>
        IRasterTypeOperation IRasterBuilderInit.RasterTypeOperation
        {
            get
            {
                return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation;
            }
            set
            {
                ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// Tracker for when cancel is pressed.
        /// </summary>
        ITrackCancel IRasterBuilderInit.TrackCancel
        {
            get
            {
                return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel;
            }
            set
            {
                ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel = value;
            }
        }

        #endregion
    }
}
扩展开发完成、注册之后,可以在栅格类型中看到自定义的栅格类型,如下图最后一个:

这样在影像数据导入镶嵌数据集的时候,就可以选择扩展的栅格类型,保证元数据信息正确入库管理,为下一步影像管理、应用打下坚实的基础。

本文仅介绍栅格类型扩展的技术路线和关键代码,日志记录和其他辅助函数则没有上传,如需完整代码,请在评论中留下邮箱地址。如有疑问,也请在评论中留言探讨。

1楼esri_may昨天 14:48
扩展Raster Type,根据用户需求利用镶嵌数据集进行影像数据的管理,赞!
上一篇:上一篇
下一篇:下一篇

 

随机推荐程序问答结果

 

 

如对文章有任何疑问请提交到问题反馈,或者您对内容不满意,请您反馈给我们DOC100.NET论坛发贴求解。
DOC100.NET资源网,机器学习分类整理更新日期::2014-01-05 02:04:08
如需转载,请注明文章出处和来源网址:http://www.doc100.net/bugs/t/5265/
本文WWW.DOC100.NET DOC100.NET版权所有。