本技术公开了一种影像数据的金字塔层式存储方法及空间数据库系统，设计金字塔层式存储方法实现对影像数据的存储，在0层对原始空间数据进行所述ZIP无损压缩方法存贮，在1层及1层以上采用JPEG有损压缩方法存贮压缩数据，还设计了一种采用金字塔层式存储方法的空间数据库系统，可实现网络环境下的空间数据海量存储和快速可视化，实现超大规模多源异构空间数据高效调度；快速进行影像的处理和输出。
技术要求
1.一种空间数据库系统，分为逻辑模型和物理模型；
所述逻辑模型包括空间元数据、数据组织信息和基础空间数据，用于存储、管理、组织
和更新空间数据；
所述物理模型包括系统盘、磁盘柜-逻辑磁盘1、磁盘柜-逻辑磁盘2、磁盘柜-逻辑磁盘3，所述系统盘用于存放操作系统和数据调度模块，所述磁盘柜-逻辑磁盘1用于存放表空间，所述磁盘柜-逻辑磁盘2和所述磁盘柜-逻辑磁盘3采用NASE备份后异地管理模式，用于所
述空间数据库系统的备份；
其中，影像数据采用金字塔层式存储方法进行存储；
影像数据的金字塔层式存储方法，包括以下步骤：
(1)将每个影像数据采用无压缩的图像文件格式进行存储，每个影像数据形成一个栅格块；
(2)将大地坐标在每个影像数据上的定位信息及地面的像素分辨率添加到图像文件上；
(3)定义两个标识常量分别表示无损压缩方法和有损压缩方法；
(4)对每个影像数据进行N层金字塔层式存储：采用倍率方法构建N层分辨率层次模型，金字塔的0层到N层的图像分辨率依次降低；0层金字塔存储原始的影像数据，采用无损压缩方法；1层至N层金字塔式存储压缩的影像数据，采用有损压缩方法；
所述空间数据库系统为轻量级空间数据库系统，对影像数据采用GIS分层的概念进行管理，采用两种方式存贮和管理影像数据层：无缝影像层模式和分幅影像层模式；
无缝影像层模式采用如下规则来管理影像层：同一影像数据库的所有影像层存在于同一张表中，不同的影像数据库存在不同的表中；
无缝影像层模式以如下层次来管理影像数据库：
一级：影像数据库，存贮影像数据库信息，包括库名、描述信息；
二级：影像层，存贮影像层信息，包括层名、描述信息；
三级：RDT表，包含了一个影像层所有分割后的影像块；
分幅影像层模式采用如下规则来管理影像层：同一影像层的所有图幅存在于同一张表中，不同的影像层存在不同的表中；
分幅影像层模式以如下层次来管理影像数据库：
一级：影像数据库，存贮影像数据库信息，包括库名、描述信息；
二级：影像层，存贮影像层信息，包括层名、描述信息；
三级：影像图幅，包括层名、图幅名、描述信息以及与图幅对应的GeoRaster对象；
四级：RDT表，包含了一个影像层所有分割后的影像块；
所述轻量级空间数据库系统以工程的方式管理遥感数据，所述工程包含若干多平台、多传感器、多光谱、多分辨率、多时相的多源遥感影像数据，所述工程可以按照需求对不同多源遥感数据进行数据组合；所述轻量级空间数据库系统与现有的并行计算库OpenMP、英特尔线程构建并行流水线数据处理模
块，用于处理大于主流电脑内存一倍或者更大的原始数据，多线程同时进行影像数据读取和影响数据处理工作，发挥数据算法的最佳性能，加速所有的线程。
2.如权利要求1所述的空间数据库系统，所述空间数据库系统的安全性从四个层次做了控制，所述四个层次包括网络安全性、计算机系统安全性、数据库登录安全性和数据库用户权限，通过各层的安全控制系统的身份验证保证系统的安全性。
3.如权利要求1所述的空间数据库系统，所述空间数据库系统中含有密级的测绘数据时，系统与外网隔离并不允许登录互联网；所述空间数据库系统中采用了容灾计划，用于减少意外和不得已的灾难中的损失，所述容灾计划由磁盘存贮异地备份和数据库的安全机制实现。
技术说明书
一种影像数据的金字塔层式存储方法及空间数据库系统
技术领域
本技术涉及数据存储方法，尤其是涉及一种影像数据的金字塔层式存储方法。
背景技术
影像数据是以航空或卫星遥感影像直接反映地表状况的地图，影像通常是经过纠正的正射相片，叠加在影像之上的符号和注记是按照一定的原则选用的。影像地图按其内容可以分为普通影像地图和专题影像地图。影像是传输空间地理信息的主体，从影像上容易识别的地物不用符号表示，直接由影像显示；只有那些影像不能显示或识别有困难的内容，在必要的情况下以符号或注记的方式予以表示。
地学浏览器所显示内容是以空间位置为主要组织方式的影像数据，不仅涵盖目前Web浏览器的全部功能，还有空间矢量模型重建、三维图形互操作等新功能。地学信息的应用需求引领着空间信息服务方式的改变，具有代表性的有World Wind、Google Earth、Yahoo Map、Baidu Map等一系列地学信息平台软件和服务的出现，在一定程度上有效地满足了人们对影像数据多维显示和互操作的需求。但这些系统自成体系，存在着不同程度的问题，World Wind的渲染速度较慢，Google Earth在影像数据支持、功能支持、版权等方面具有一定的局限性，特别是在影像数据共享和交换方面的问题较为突出。虽然各类地学信息平台不断涌现，但传统的影像数据网络服务模式存在诸多瓶颈问题，像在海量影像数据的存储管理、空间信息服务响应和网络带宽上都无法得到有效解决。研制新型的影像数据存储方式和空间数据库系统是未来研究的重点方向，这必将引导影像数据网络服务大众化的到来。
技术内容
怎么制作空间本技术涉及影像数据的金字塔式存储方法及空间数据库系统。该影像数据存储方法所要解决的主要技术
问题在于，设计金字塔式存储方法，以实现网络环境下的空间数据海量存储和快速可视化；实现超大规模多源异构空间数据高效调度；快速进行影像的处理和输出。
为了使上述目标得以实现，本技术的技术方案为：一种影像数据的金字塔层式存储方法，其特征在于：(1)将每个影像数据采用无压缩的图像文件格式(TIFF)进行存储，每个影像数据形成一个栅格块；(2)将大地坐标在每个影像数据上的定位信息及地面的像素分辨率添加到图像文件(TIFF)上；(3)定义两个标识常量分别表示无损压缩方法和有损压缩方法；(4)对每个影像数据进行N层金字塔层式存储：采用倍率方法构建N层分辨率层次模型，金字塔的0层到N层的图像分辨率依次降低；0层金字塔存储原始的影像数据，采用无损压缩方法；1层至N层金字塔式存储压缩的影像数据，采用有损压缩方法。
采用XML格式的文件将大地坐标在每个影像数据上的定位信息及地面的像素分辨率添加到图像文件(TIFF)上。
所述无损压缩方法为ZIP无损压缩方法，所述有损压缩方法为JPEG有损压缩方法。
所述压缩方式以栅格块进行，即对栅格块的数据表名中的每一个二进制大对象进行压缩，压缩后仍以栅格块数据表名类型存储在数据表中。
一种空间数据库系统，分为逻辑模型和物理模型；所述逻辑模型包括空间元数据、数据组织信息和基础
空间数据，用于存储、管理、组织和更新空间数据；所述物理模型包括系统盘、磁盘柜-逻辑磁盘1、磁盘柜-逻辑磁盘2、磁盘柜-逻辑磁盘3，所述系统盘用于存放操作系统和数据调度模块，所述磁盘柜-逻辑磁盘1用于存放表空间，所述磁盘柜-逻辑磁盘2和所述磁盘柜-逻辑磁盘3采用NASE备份后异地管理模式，用于所述空间数据库系统的备份，其特征在于：影像数据采用金字塔层式存储方法进行存储。
所述空间数据库系统的安全性从四个层次做了控制，所述四个层次包括网络安全性、计算机系统安全性、数据库登录安全性和数据库用户权限，通过各层的安全控制系统的身份验证保证系统的安全性。
所述空间数据库系统中含有密级的测绘数据时，系统与外网隔离并不允许登录互联网；所述空间数据库系统中采用了容灾计划，用于减少意外和不得已的灾难中的损失，所述容灾计划由磁盘存贮异地备份和数据库的安全机制实现。
所述空间数据库系统为轻量级空间数据库系统，对影像数据采用GIS分层的概念进行管理，采用俩种方式存贮和管理影像数据层：无缝影像层模式和分幅影像层模式；所述轻量级空间数据库系统以工程的方式管理遥感数据，所述工程包含若干多平台、多传感器、多光谱、多分辨率、多时相的多源遥感影像数据，所述工程可以按照需求对不同多源遥感数据进行数据组合；所述轻量级数据库系统与现有的并行计算库OpenMP、英特尔线程构建并行流水线数据处理模块，用于处理大于主流电脑内存一倍或者更大的原始数据，多线程同时进行影像数据读取和影响数据处理工作，发挥数据算法的最佳性能，加速所有的线程。
本技术针对目前地学信息表达的发展趋势和存在问题，深入研究探讨了影像数据的存储方法问题，提出了影像金字塔层式的影像数据存储方法，基于这种存储方法构建支持海量数据的空间数据库系统，并对空间数据库系统的关键技术进行了深入研究，解决了海量地学数据快速、高效的管理难题，并对其进行了示范应用研究，取得了良好的社会、经济价值，具有较高的理论、技术和实践意义。