卫星遥感数据的收集与加工处理

第1章 绪论

1.1 卫星遥感数据发展历程

卫星遥感技术的形成与发展是要符合时代的发展与要求的，它的形成是与传感技术、宇航技术、通讯技术和计算机技术的发展相联系的，与军事侦察、环境监测、资源开发等相适应的。

1972 年美国发射了世界上第一颗遥感卫星 LANDSAT-1，从此人类就进入了卫星遥感时代。之后人类又不断的发射各种各样的遥感卫星，如 1987年法国发射了遥感卫星SPOT-1，1991年欧洲宇航局发射了遥感卫星 ERS-1等。

我国从20世纪70年代开始引进和研究卫星遥感技术，一方面从国外引进了一系列的陆地卫星影像和仪器，另一方面自主发射和回收多个遥感卫星。而在理论方面，中科院和各大高等院校相继成立了遥感研究部门，开设了卫星遥感技术的相关课程。

卫星遥感数据就是卫星遥感技术的支撑和载体，它是遥感卫星在太空探测地球地表物体对电磁波的反射，及其发射的电磁波，从而提取该物体信息，完成远距离识别物体，将这些电磁波转换，识别得到可视图像，既为卫星影像。它的类型也是多种多样的，从最开始的LANDSAT 数据，到 SPOT数据、RADARSAT数据、ASTER数据、高分辨率卫星数据。随着人类科技的不断发展和进步，卫星遥感数据类型仍在不断的细分。

1.2本文的主要工作和内容安排

本文针对需要大量下载并处理卫星遥感数据的用户，如：气象、林业、测绘等领域，设计并实现了卫星遥感数据的收集与加工处理，用户可以灵活的将各种下载任务添加到系统中，每天定时启动任务自动下载海量的卫星遥感数据；并将卫星遥感数据进行解析入库，使数据内容变得更为直观，为后处理提供参考依据。

本文共分五章，内容安排如下：

第1章：绪论。 阐述了卫星遥感数据的发展历程，及与本文系统相关的技术背景。

第2章：卫星遥感数据的收集与加工处理的需求分析。 介绍了系统的目标，以及对用户的需求进行了分析，明确了系统应提供的功能。

第3章：卫星遥感数据的收集与加工处理的总体设计。 先是，介绍了系统的架构，其次，对系统处理流程进行说明，最后，阐述了数据库的设计原则。

第4章：卫星遥感数据的收集与加工处理的实现。 主要介绍了各个子系统功能点的主要接口进行了流程描述及功能的实现。

第5章：结论与展望。 对论文内容进行总结和评价，并对研究过程中存在的问题和未来所要做的工作进行了展望。

第2章 卫星遥感数据的收集与加工处理的需求分析

2.1 系统目标

通过配置灵活收集各种类型的卫星遥感数据，例如：NASA（美国航空航天局）、NOAA（美国国家海洋和大气管理局）、EUMETSAT（欧洲气象卫星应用组织）、温度、降水、风速风向等。

实现任务的灵活配置，符合下载条件的卫星遥感数据都可以配置到系统中，通过任务调度实现定时下载，系统采用并发处理机制，实现系统资源的合理利用。

1. 系统能够稳定且不间断运行，保证不出现内存泄露的情况；

2. 下载地址以正则表述式形式进行配置，任务启动时自动生成对应的实际下载地址；

3. 手动配置重试次数与下载任务自动实现内部重试相结合的方式减少下载失败的机率；

4. 任务调度通过任务的优先级自动对下载任务进行排队处理；

5. 下载任务采用多进程并发处理，一个下载任务为一个进程，通过进程池进行管理；

6. 重启任务从失败点开始下载，实现断点续传功能；

7. 下载的卫星遥感数据采用 HDF LIB 进行解析；

8. 为用户提供编译平台，用户可以自行编写下载任务，并集成到本系统中。

2.2 系统结构与组成

卫星遥感数据的收集与加工处理包括两个子系统：卫星遥感数据的收集系统、卫星遥感数据的加工处理系统。卫星遥感数据的收集系统由任务管理子系统、任务调度子系统、任务监控子系统、任务实现子系统组成；卫星遥感数据的加工处理系统由HDF4 数据解析子系统、HDF4 数据入库子系统组成。

第 3章 卫星遥感数据的收集与加工处理的总体设计 .......10

3.1 总体架构 .............. 10

3.2 处理流程 ...... 11

3.3 技术路线 ....................... 11

第 4章 卫星遥感数据的收集与加工处理的实现 .......... 20

4.1 任务管理子系统 ...................... 20

4.1.1 新增任务 ............ 20

4.1.2 修改任务 ...................... 21

第 5章 总结与展望 .............. 46

5.1 全文总结 .................... 46

5.2 未来展望 ....................... 46

第4章 卫星遥感数据的收集与加工处理的实现

4.1 任务管理子系统

任务管理子系统为用户提供了任务配置界面，通过任务参数的设置配置具体的下载任务参数。该系统实现了新增任务、删除任务、修改任务、查询任务的功能。

4.1.1 新增任务

4.1.1.1 功能描述

4.1.1.2 处理流程

第5章 总结与展望

5.1 全文总结

卫星遥感数据为用户提供自动化的下载及加工处理平台。

在卫星遥感数据整个系统的开发过程中，先是对系统进行需求分析，然后在需求分析的基础上进行系统的总体设计，最后按照总体设计实现整个系统。

在需求分析阶段，明确了卫星遥感数据的收集与处理的系统目标与功能点，然后从数据收集系统和加工处理系统两个方面进行了分析，之后对非功能进行描述。

在总体设计阶段，依据低耦合的设计原则，将系统分为五层，从上之下依次是：展现层、应用服务层、应用支撑层、资源层、运行环境；任务监控与任务管理在展现层实现，任务实现与任务调度在应用服务层实现，应用支撑层包括了系统支撑平台与公共支撑库，数据库与文件系统库为资源层，运行环境包含了网络及硬件等。从数据存储与文件存储两方面描述了数据库的设计。

在总体实现阶段，对各个子系统的主要接口进行了描述。对任务调度与任务实现采用了工厂设计模式，大大提高了代码的复用性。

系统为用户提供了简洁易用的界面，增强了下载的实时性及灵活性、加工处理的及时性和正确性。本系统完成了用户的全部需求，达到了设计的目标。

5.2 未来展望

人类通过卫星遥感传感器获取且积累了大量遥感数据信息，但目前还不能有效处理和充分利用这些数据，遥感信息解译模型的建立可以改变这种状况。此外，遥感信息模型作为地理信息模型的一部分，它的发展也有利于地理信息系统技术的应用和发展。

卫星应用产业是国家战略性高技术产业，卫星应用已经成为了经济建设和社会发展，还有政府决策的重要支撑。我国对地观测系统的发展正进入一个快速发展的阶段，随着卫星数量不断增加，数据质量不断提高，其在国民经济中发挥的作用也将不断加大。如果管理协调得当，卫星遥感数据将在经济和社会发展中发挥更大的作用。通过卫星遥感系统不仅能够了解和掌握我国的环境资源数据，也能够掌握世界的环境生态变化和资源数据。丰富多样的遥感数据在为我国服务的同时，也能够为世界其他国家提供服务，从而扩大我国的国际影响力。在国家关于部门的领导下，我国将构建国家卫星遥感数据平台，制定统一的卫星遥感数据标准，推动卫星遥感数据开放和共享，加强我国自主卫星遥感数据的公益性服务、商业服务和国际市场服务，提高卫星遥感应用和服务的能力和水平，为形成卫星遥感应用产业链提供保障。

参考文献（略）