[发明专利]基于三元组双向索引与优化缓存的影像瓦片地图服务方法

说明书

本发明公开了一种基于三元组双向索引与优化缓存的影像瓦片地图服务方法，涉及遥感影像的组织管理与检索浏览领域。包括：建立多级地理格网体系，对地理格网编号；提取遥感影像元数据，存储到数据库；根据多级地理格网体系和优化缓存策略，对遥感影像切片处理，生成核心层级瓦片，并存储到数据库；建立三元组的双向索引；接到用户请求时，根据索引对数据库进行检索，若请求的瓦片存在，则直接返回瓦片及相关元数据；若瓦片不存在，则按需实时生成瓦片，并将生成的瓦片和相关元数据返回并保存到数据库中。解决了遥感影像地图服务缺乏元数据支持下的索引问题，全缓存、实时缓存在响应速度和占用空间上不均衡协调问题。

技术领域

本发明涉及遥感影像的组织管理、检索与浏览领域，更具体的说是涉及一种基于{地理格网,元数据,瓦片}三元组相互双向索引与优化缓存技术的遥感影像瓦片地图服务方法。

背景技术

随着遥感技术的迅速发展，遥感影像数据爆炸式增长。如何对这些海量的遥感数据进行高效的组织管理、检索浏览等，以更方便、快捷的服务于灾害应急、环境、资源、农业等行业应用，成为十分迫切的共性业务需求和技术需要。

传统以“景”为单元的遥感影像组织管理和使用方式存在数据格式多样、文件笨重、需要专业软件打开等诸多问题，严重的制约了遥感影像的高效和大规模普及利用。

目前主流的瓦片地图服务技术，是基于地理格网的遥感影像组织管理方式，将遥感影像处理为多级瓦片数据，用户请求某个区域时则按需检索传输当前范围内对应级别的瓦片数据，以减少检索计算时间以及数据传输量。这种方式虽然能显著提高遥感影像的检索访问效率，但是主要存在以下几方面的问题：

(1)无论是采取预切片技术方案还是实时切片方案，在响应速度和占用空间上未能实现很好的均衡协调。预切片方案需要提前将遥感影像按照地理格网体系切分为多级瓦片，这既需要较大的预处理时间，同时生成的瓦片数据也会占用额外的存储空间(全层级的瓦片约为原始遥感影像的1.5倍)。实时切片方案需要根据用户请求的区域，实时读取该区域的原始遥感影像并进行切片处理以生成瓦片返回给用户。这种方案比较简单灵活，但是检索访问的响应速度比预切片方案要慢，而且会占用大量的内存和计算资源，可支持的并发量有限。

(2)此外，由于完全按照基于地理格网的“瓦片”进行组织管理，丢失了以“景”为单元的有关时间、传感器、覆盖空间范围、分辨率等丰富的遥感影像元数据信息，从而制约了更加丰富、灵活的检索访问和应用方式。

发明内容

鉴于遥感监测领域对便捷式遥感影像地图服务的迫切需求和上述的当前遥感影像地图服务技术存在的不足，研究建立一种基于{地理格网，元数据，瓦片}三元组相互双向索引与优化缓存技术的遥感影像瓦片地图服务方法，重点解决当前遥感影像地图服务缺乏元数据支持下的丰富便捷索引以及全缓存、实时缓存的响应速度和占用空间上不均衡协调问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于三元组双向索引与优化缓存的影像瓦片地图服务方法，包括以下步骤：

建立多级地理格网体系，其中所述多级地理格网体系包括多层地理格网，并对所述地理格网编号；

提取遥感影像的元数据，并存储到元数据库中；

根据所述多级地理格网体系和优化缓存策略，对遥感影像切片预处理，形成预处理好的最核心层级瓦片，并存储于瓦片数据库中；

建立所述{地理格网，元数据，瓦片}构成的三元组相互双向索引；

接到用户发出的请求信息，根据建立的索引对所述请求进行检索，若请求瓦片存在，则直接返回请求瓦片及相关元数据信息；若请求瓦片不存在，则按需利用数据库中可用的最临近的深层级的瓦片实时计算生成所需瓦片，并返回生成的瓦片和相关元数据信息，同时将这些瓦片保存到瓦片数据库中，以备下次请求时直接调用返回。