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）。

2  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/

3  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

[csharp] view
plain copy

  1. interface IAppendedBuilder : IRasterBuilder
  2. {
  3. ///<summary>
  4. /// 附加的内置目标Raster Builder对象
  5. ///</summary>
  6. IRasterBuilder InnerRasterBuilder
  7. {
  8. get;
  9. set;
  10. }
  11. }

3.3.2 CgcRasterTypeFactory

[csharp] view
plain copy

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using System.Runtime.InteropServices;
  6. using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
  7. using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
  8. using esricd.demos.cgc.imagery.util;
  9. namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
  10. {
  11. /// <summary>
  12. /// 重庆地理信息中心影像数据栅格类型工厂
  13. /// </summary>
  14. [Guid("AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80")]
  15. [ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
  16. [ProgId("RasterTypeExtension.CgcRasterTypeFactory")]
  17. [ComVisible(true)]
  18. public class CgcRasterTypeFactory : IRasterTypeFactory
  19. {
  20. #region 私有成员
  21. public const string CGC_IMAGERY = "重庆地理信息中心影像类型";
  22. private IStringArray myRasterTypeNames;
  23. private UID myUID;
  24. public CgcRasterTypeFactory()
  25. {
  26. //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
  27. myRasterTypeNames = new StrArrayClass();
  28. myRasterTypeNames.Add(CGC_IMAGERY);
  29. myUID = new UIDClass();
  30. myUID.Value = "{AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80}";
  31. }
  32. #endregion
  33. #region IRasterTypeFactory 成员
  34. public ESRI.ArcGIS.esriSystem.UID CLSID
  35. {
  36. get { return myUID; }
  37. }
  38. public IRasterType CreateRasterType(string RasterTypeName)
  39. {
  40. try
  41. {
  42. // 1-首先获取内置栅格类型（Raster Dataset）
  43. IRasterTypeName theRasterTypeName = new RasterTypeNameClass();
  44. theRasterTypeName.Name = "Raster Dataset";//接受指向.art文件的路径，或内置栅格类型的名称
  45. IRasterType theRasterType = (IRasterType)(((IName)theRasterTypeName).Open());
  46. if (theRasterType == null)
  47. {
  48. LogHelper.AddMessage("错误：未找到栅格类型 " + theRasterTypeName.Name);
  49. return null;
  50. }
  51. // 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
  52. IAppendedBuilder pAppendedBuilder = new CgcImageryBuilder();
  53. pAppendedBuilder.InnerRasterBuilder = theRasterType.RasterBuilder;
  54. theRasterType.RasterBuilder = pAppendedBuilder as IRasterBuilder;
  55. // 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
  56. IName theName = theRasterType.FullName;
  57. ((IRasterTypeName)theName).Name = RasterTypeName;
  58. return theRasterType;
  59. }
  60. catch (Exception ex)
  61. {
  62. LogHelper.AddMessage("创建栅格类型 " + RasterTypeName + " 失败：" + ex.Message);
  63. return null;
  64. }
  65. }
  66. public string Name
  67. {
  68. get { return "Cgc Raster Type Factory"; }
  69. }
  70. public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IStringArray RasterTypeNames
  71. {
  72. get { return myRasterTypeNames; }
  73. }
  74. #endregion
  75. #region COM 注册函数
  76. [ComRegisterFunction()]
  77. static void Reg(string regKey)
  78. {
  79. ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Register(regKey);
  80. }
  81. [ComUnregisterFunction()]
  82. static void Unreg(string regKey)
  83. {
  84. ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Unregister(regKey);
  85. }
  86. #endregion
  87. }
  88. }

3.3.3 CgcImageryBuilder

[csharp] view
plain copy

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using System.Runtime.InteropServices;
  6. using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
  7. using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
  8. using ESRI.ArcGIS.Geodatabase;
  9. using esricd.demos.cgc.imagery.util;
  10. using ESRI.ArcGIS.Geometry;
  11. namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
  12. {
  13. [Guid("A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64")]
  14. [ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
  15. [ProgId("RasterTypeExtension.CgcImageryBuilder")]
  16. [ComVisible(true)]
  17. public class CgcImageryBuilder : IAppendedBuilder, IPersistVariant, IRasterBuilderInit
  18. {
  19. #region 私有成员
  20. public IRasterBuilder innerRasterBuilder; // Inner Raster Builder
  21. private UID myUID; // UID for the Builder.
  22. #endregion
  23. #region 附加构造器成员
  24. /// <summary>
  25. /// 构造函数不能含参数，否则报内存访问错误
  26. /// </summary>
  27. public CgcImageryBuilder()
  28. {
  29. innerRasterBuilder = null;
  30. myUID = new UIDClass();
  31. myUID.Value = "{A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64}";
  32. }
  33. public IRasterBuilder InnerRasterBuilder
  34. {
  35. get
  36. {
  37. return innerRasterBuilder;
  38. }
  39. set
  40. {
  41. innerRasterBuilder = value;
  42. }
  43. }
  44. #endregion
  45. #region IRasterBuilder 成员
  46. /// <summary>
  47. /// AuxiliaryFieldAlias property gets and sets the Auxiliary（辅助、备用） fields Alias
  48. /// present in the raster builder
  49. /// </summary>
  50. public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IPropertySet AuxiliaryFieldAlias
  51. {
  52. get
  53. {
  54. return innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias;
  55. }
  56. set
  57. {
  58. innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias = value;
  59. }
  60. }
  61. /// <summary>
  62. /// Flag to specify whether the Raster Builder can build items in place.
  63. /// </summary>
  64. public bool CanBuildInPlace
  65. {
  66. get { return innerRasterBuilder.CanBuildInPlace; }
  67. }
  68. /// <summary>
  69. /// Prepare the Raster Type for generating Crawler items
  70. /// </summary>
  71. /// <param name="pCrawler">Crawler to use to generate the crawler items</param>
  72. public void BeginConstruction(IDataSourceCrawler pCrawler)
  73. {
  74. innerRasterBuilder.BeginConstruction(pCrawler);
  75. }
  76. /// <summary>
  77. /// Construct a Unique Resource Identifier (URI)
  78. /// for each crawler item
  79. /// </summary>
  80. /// <param name="crawlerItem">Crawled Item from which the URI is generated</param>
  81. public void ConstructURIs(object crawlerItem)
  82. {
  83. innerRasterBuilder.ConstructURIs(crawlerItem);
  84. }
  85. /// <summary>
  86. /// Finish Construction of the URI‘s
  87. /// </summary>
  88. /// <returns></returns>
  89. public IItemURIArray EndConstruction()
  90. {
  91. return innerRasterBuilder.EndConstruction();
  92. }
  93. /// <summary>
  94. /// Generate the next URI.
  95. /// </summary>
  96. /// <returns>The URI generated.</returns>
  97. public IItemURI GetNextURI()
  98. {
  99. return innerRasterBuilder.GetNextURI();
  100. }
  101. /// <summary>
  102. /// Get the recommended data crawler for the Raster Type based on
  103. /// properties provided by the user.
  104. /// </summary>
  105. /// <param name="pDataSourceProperties">List of properties provided by the user</param>
  106. /// <returns></returns>
  107. public IDataSourceCrawler GetRecommendedCrawler(IPropertySet pDataSourceProperties)
  108. {
  109. return innerRasterBuilder.GetRecommendedCrawler(pDataSourceProperties);
  110. }
  111. /// <summary>
  112. /// Check if the item provided is "stale不新鲜的，过时的" or not valid
  113. /// </summary>
  114. /// <param name="pItemURI">URI for the item to be checked</param>
  115. /// <returns></returns>
  116. public bool IsStale(IItemURI pItemURI)
  117. {
  118. return innerRasterBuilder.IsStale(pItemURI);
  119. }
  120. /// <summary>
  121. /// Properties associated with the Raster Type
  122. /// </summary>
  123. public IPropertySet Properties
  124. {
  125. get
  126. {
  127. return innerRasterBuilder.Properties;
  128. }
  129. set
  130. {
  131. innerRasterBuilder.Properties = value;
  132. }
  133. }
  134. /// <summary>
  135. /// 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
  136. /// </summary>
  137. public IFields AuxiliaryFields
  138. {
  139. get
  140. {
  141. ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster.IRasterBuilder pRasterBuilder = innerRasterBuilder;
  142. IFields myFields = pRasterBuilder.AuxiliaryFields;
  143. try
  144. {
  145. IMosaicDataset pMosaicDataset = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
  146. IFields pAllFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(pMosaicDataset);
  147. Dictionary<string, esriFieldType> lstCustomFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetCustomFields(pAllFields);
  148. foreach (KeyValuePair<string,esriFieldType> fieldItem in lstCustomFields)
  149. {
  150. int count = myFields.FindField(fieldItem.Key);
  151. if (count == -1)
  152. {
  153. BuilderHelper.AddNewField(myFields, fieldItem.Key, fieldItem.Value);
  154. pRasterBuilder.AuxiliaryFields = myFields;
  155. }
  156. }
  157. }
  158. catch (Exception ex)
  159. {
  160. LogHelper.AddMessage("添加辅助字段失败：" + ex.ToString());
  161. }
  162. return innerRasterBuilder.AuxiliaryFields;
  163. }
  164. set
  165. {
  166. innerRasterBuilder.AuxiliaryFields = value;
  167. }
  168. }
  169. /// <summary>
  170. /// 构建栅格数据项，可在此对每一项执行附加的构建操作.
  171. /// </summary>
  172. /// <param name="pItemURI"></param>
  173. /// <returns></returns>
  174. public IBuilderItem Build(IItemURI pItemURI)
  175. {
  176. try
  177. {
  178. // 执行内置的构建操作（参数为待构建项的URI）
  179. LogHelper.AddMessage("正在读取栅格数据：" + pItemURI.Key);
  180. IBuilderItem pBuilderItem = innerRasterBuilder.Build(pItemURI);
  181. //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
  182. IMosaicDataset md = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
  183. IFields pFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(md);
  184. //获取栅格数据的属性，以便将元数据项写入属性表中
  185. IPropertySet pPropSet = pBuilderItem.Dataset.Properties;
  186. //读写元数据
  187. MetaReader.ReadCgcImageryMeta(pItemURI.Key, pFields, pPropSet);
  188. LogHelper.AddMessage("已完成栅格数据添加。");
  189. LogHelper.WriteToLogFile();
  190. return pBuilderItem;
  191. }
  192. catch (Exception ex)
  193. {
  194. LogHelper.AddMessage("构建栅格数据失败：" + ex.ToString());
  195. LogHelper.WriteToLogFile();
  196. return null;
  197. }
  198. }
  199. #endregion
  200. #region IPersistVariant 成员
  201. /// <summary>
  202. /// UID for the object implementing the Persist Variant
  203. /// </summary>
  204. UID IPersistVariant.ID
  205. {
  206. get { return myUID; }
  207. }
  208. /// <summary>
  209. /// Load the object from the stream provided
  210. /// </summary>
  211. /// <param name="Stream">Stream that represents the serialized Raster Type</param>
  212. void IPersistVariant.Load(IVariantStream Stream)
  213. {
  214. string name = (string)Stream.Read();
  215. innerRasterBuilder = (IRasterBuilder)Stream.Read(); // Load the innerRasterBuilder from the stream.
  216. }
  217. /// <summary>
  218. /// Same the Raster Type to the stream provided
  219. /// </summary>
  220. /// <param name="Stream">Stream to serialize the Raster Type into</param>
  221. void IPersistVariant.Save(IVariantStream Stream)
  222. {
  223. Stream.Write("CgcImageryBuilder");
  224. Stream.Write(innerRasterBuilder); // Save the innerRasterBuilder into the stream.
  225. }
  226. #endregion
  227. #region IRasterBuilderInit 成员
  228. /// <summary>
  229. /// Default spatial reference for the MD.
  230. /// </summary>
  231. ISpatialReference IRasterBuilderInit.DefaultSpatialReference
  232. {
  233. get
  234. {
  235. return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference;
  236. }
  237. set
  238. {
  239. ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference = value;
  240. }
  241. }
  242. /// <summary>
  243. /// Parent mosaic dataset for the Raster Builder.
  244. /// </summary>
  245. IMosaicDataset IRasterBuilderInit.MosaicDataset
  246. {
  247. get
  248. {
  249. return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
  250. }
  251. set
  252. {
  253. ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset = value;
  254. }
  255. }
  256. /// <summary>
  257. /// The raster type operation helper object associated with this raster type.
  258. /// </summary>
  259. IRasterTypeOperation IRasterBuilderInit.RasterTypeOperation
  260. {
  261. get
  262. {
  263. return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation;
  264. }
  265. set
  266. {
  267. ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation = value;
  268. }
  269. }
  270. /// <summary>
  271. /// Tracker for when cancel is pressed.
  272. /// </summary>
  273. ITrackCancel IRasterBuilderInit.TrackCancel
  274. {
  275. get
  276. {
  277. return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel;
  278. }
  279. set
  280. {
  281. ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel = value;
  282. }
  283. }
  284. #endregion
  285. }
  286. }

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。

转自http://blog.csdn.net/esrichinacd/article/details/7844494

时间： 2024-08-05 21:21:12

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在上一节我们提到过,可以为任何 F# 数据类型添加成员;现在,我们将使用差别联合来演示.这种种方法能够添加成员,而不需要修改任何原始代码.这样,我们将能够保留原始类型和原始的函数声明,不作修改,然后添加成员. 我们将扩展第五章声明 schedule 类型的示例,这个类型表示的事件可以只发生一次,或重复发生,或从不发生.除了数据类型之外,我们还创建了计算事件下一次发生时间的函数.清单 9.4 是代码稍作修改后的版本,我们使代码更紧凑,并使用简单的工具函数,重构了模式匹配中的 Once 分支:如果想

HTML5表单、一些新增的输入类型以及为不支持新特性的浏览器提供解决方案

我们先来看一下这么样一个表单: 一.一步一步来分析下代码: 1 <form id="redemption" method="post"> 2 <hgroup> 3 <h1>Oscar Redemption</h1> 4 <h2>Here's your chance to set the record straight: tell us what 5 year the wrong film got nomin

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配置 squid 使其支持 访问https站点

需求:让用户通过squid访问https网站 注意和配置squid使其支持https不同 网上的资料基本都是给squid配置一个证书,但直觉告诉我这并不能解决我们的问题 进入正题,通过之前配置好的squid访问http站点可以正常访问, 但无法访问https开头的网站 查找问题最好的方法就是分析日志 access.log中发现如下信息 NONE/400 4280CONNECT error:method-not-allowed - NONE/- text/html 查看 squid.conf ,默

Util应用程序框架公共操作类(十):可空值类型扩展

当你使用可空的值类型时,你会发现取值很不方便,比如Guid? obj,你要从obj中获取值,可以使用Value属性obj. Value,但obj可能为null,这时候就会抛出一个异常. 可空值类型提供了一个HasValue属性,它可以识别出obj是不是一个null值,每当你获取可空值都需要加上这个判断if(value.HasValue){ var value = obj.Value;}. 下面我们通过几个扩展方法,把判断封装起来. 在Util项目中添加Extensions.Nullable.cs