基于ArcGIS的遥感专题产品自动生产和发布

       一、 引言

       遥感影像的数据量非常大，对数据提供商来说，如何更好的管理和配置自己的影像资源是非常重要的。以GeoEye为例，其拥有上百万景高分辨率的归档影像，并且还在不断增加。GeoEye-1卫星的成功发射，GeoEye采集和处理的影像数据越来越多，需要处理的客户订单也随之增长，原有的管理系统已经不堪重负。为此，GeoEye结合GIS技术研制了新的管理系统。同时，新的系统还为用户提供了更好的服务——GeoFUSE。

       改进遥感数据处理的工艺流程则是数据提供商关注的另一个重要方面。我们知道,处理遥感数据不仅工作量大，人力成本高，耗费时间长，并且不可避免还会有人为误差。如ArcGIS群英萃“每月图酷”中，会对中国区域内MODIS专题产品进行更新，包括真彩色多天合成影像产品、NDVI多天合成影像产品及LST多天合成影像产品。结合GIS技术，我们可以改进MODIS专题产品的数据处理流程，实现处理的自动化与快速发布，将人力资源从数据处理中解放出来，提高数据处理的效率和准确性。

       二、 系统介绍

       ①数据层

       数据层主要包含了基础地理信息、归档数据、系统处理日志和系统配置。归档数据主要指从NASA网站下载的MODIS L1B数据（如何从NASA网站自动下载中国区域的MODIS L1B数据也是一个有趣的话题，感兴趣可以在以后的话题深入讨论，这里就不再展开）。基础地理信息是MODIS数据产品生产所需的基础地理信息，配合系统处理日志和系统配置为系统功能层提供支持。

       归档数据的存储、管理和访问是数据层设计时着重考虑的问题。ArcGIS在新的版本中极大的增强了对影像数据的支持，使用户可以轻松应对。目前卫星影像的存储和管理方式有两种：一是直接利用文件系统（磁盘或磁带）进行存储和管理；二是将影像上传到商业数据库中存储和管理。两种存储方案各有优劣之处。ArcGIS即可采用文件系统进行数据管理，也可采用ArcSDE空间数据库进行管理，用户可以灵活制定数据存储和管理方式。对于归档数据的访问，ArcGIS在10版本中更新了影像数据访问底层库，拥有更好的数据互操作性，几乎支持目前所有的卫星影像，并方便进行扩展。

       ②功能层

       功能层包括各种MODIS专题产品的处理模型和负责自动执行模型的调度器。

       MODIS专题产品的处理模型，如真彩色多天合成模型、NDVI多天合成模型、LST多天合成模型等，可利用ArcGIS的ArcToolBox工具、Modelbuilder可视化建模工具、Python自定义工具等进行快速构建。此外，在模型的后期维护、升级与管理中，地理处理框架（Geoprocessing）也有其独特的优势。

       模型构建完毕后，接下来的工作就是模型的自动运行，即在归档数据源源不断接收之后，能够对其进行自动处理为更有价值的专题产品。这即是模型调度器的工作，也是系统的核心模块。模型调度器会不断扫描系统日志，建立新的专题处理任务，然后调用对应模型进行处理，得到MODIS专题产品数据。任务扫描和模型调用可并行工作，亦可串行工作。模型调度器通过系统配置文件，可以感知到有哪些专题产品处理模型以及这些模型运行时的参数，实现专题产品处理模型的热插拔。模型调度器可采用Python或任何支持Geoprocessing工具调用的语言开发而成。

       ③服务层

       遥感影像具有很强的现势性，用户越早获得影像就越能发挥其价值。为了保证影像数据的及时作用，需要将这些影像产品快速发布，以供用户检索和下载。

       ArcGIS 10中新的影像管理技术Mosaic Dataset，便是为此需求量身打造的产品和技术。自动生成的专题产品同步到Mosaic Dataset中，通过ArcGIS Server发布为影像服务，即可完成专题产品的快速发布。于是，“每月图酷”中便有了真彩色多天合成产品服务、NDVI多天合成产品服务和LST多天合成产品服务。

       专题数据发布的同时，也可以通过ArcGIS Server将系统监测和配置相关的功能发布成服务。用户便可以在线对系统运行情况进行监测，并通过配置和调整参数来控制系统的运行。

       ④客户端

       服务器端系统构建完成后，就需要设计客户体验对其进行访问。ArcGIS Server提供有标准的REST访问接口，并提供有各式各样的客户端APIs，便于构建浏览器、移动设备等系统。

       三、 后续

       本文以MODIS数据为例，介绍基于ArcGIS进行MODIS专题产品自动生产和发布系统。此外，文中提及的技术路线和方法并不局限于MODIS数据，大多数卫星遥感影像同样适用。

       备注：系统正在完善中，若对系统涉及的某些技术感兴趣，可在评论中进行回复，后续会给予详细介绍。敬请关注！