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遥感图像信息系统的设计与分析

作　者: 罗睿
导　师: 张永生
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 因特网 万维网 遥感图像信息系统 软件体系结构 元数据 海量数据存储 小波理论 上升型算法 整数小波变换 无损压缩 基于图像内容查询 图像查询语言。
分类号: TP761
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
下　载: 971次
引　用: 15次
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内容摘要


建立遥感图像信息系统是多时相、多谱段、多分辨率、多数据源遥感图像在环境监测、变化检测、军事目标侦察等领域应用的重要基础性工作，本文对该领域若干关键技术进行了系统、深入的研究，主要工作体现在如下几个方面： 1．全面地总结、分析了Web信息服务的实现方法、Web应用和传统应用的不同特点以及一般Web数据库应用系统的基本结构，在Web应用开发层次上为建立遥感图像信息系统的软件体系结构重用奠定了基础。 2．在引入基于结构驱动的面向对象软件工程方法的基础上，提出并实现了一种通用的、支持分布式计算和具有典型三层计算结构的遥感图像信息系统软件结构模型。 3．建立了遥感图像数据库的层次对象数据模型，结合利用关系数据库实现数据管理的情况，进一步提出了对象—关系模型转换的具体方法。 4．在图像元数据有关研究的基础上，完成了一套遥感图像数据库元数据体系的设计。 5．分析了海量数据物理存储系统设计的基本方法，提出了存储系统的抽象模型与性能分析方法和评价指标，并给出一个实现基于网络共享的分布式存储系统的具体方案。 6．针对遥感图像无损压缩研究，对整数小波变换的去相关能力、边界处理、K系数处理、系数统计特性进行了系统深入的实验研究，取得了一系列有价值的结论。 7．对两类常用的基于整数小波变换的无损压缩方法进行了有针对性的完善，发现了这些方法在支持网络传输中的缺陷，通过深入的理论分析和大量的实验研究，提出了一种更加符合大型遥感图像网络应用的无损压缩方法，其性能达到甚至优于最新的连续色调图像无损压缩标准JPEG-LS。 8．提出了一种能够把图像关系查询和基于内容查询相统一的集合代数模型。系统地研究了GIS支持下遥感图像基于内容查询的技术基础、实现过程，遥感图像基于视觉特征内容检索的实现框架、具体视觉特征的选择和提取方法以及相应的相似度量，并实验验证了全套理论和技术的正确性。 9．对图像查询语言涉及的算子进行归纳和分类，仔细地探讨了图像查询语言的设计思想和语言的结构形式，建立了一个基本的图像查询语言系统。 10．在对遥感图像信息系统的理论、技术、设计思想、实现方法全面系统研究的基础上，开发了一个实用、基于Web技术的完整系统——Image Map Library，并在多个项目中得到成功应用。

全文目录


第一章 绪论  7-17
  1．1 研究背景  7-9
  1．2 可行性分析  9-13
    1．2．1 网络技术的发展提供了实现的硬件基础  9-11
    1．2．2 软件技术方法的进步提供了软件基础  11
    1．2．3 国内外研究的现状  11-13
  1．3 遥感图像信息系统的主要理论和技术问题  13-15
  1．4 论文组织  15-17
第二章 基于WEB技术的遥感图像信息系统软件体系结构模型  17-42
  2．1 WEB信息服务的实现方法  17-26
    2．1．1 Web技术基础  17-21
    2．1．2 Web信息服务实现方法  21-25
    2．1．3 性能分析与比较  25-26
  2．2 WEB数据库应用系统的体系结构设计  26-29
    2．2．1 Web数据库应用系统的基本特点分析  26-28
    2．2．2 通用Web数据库应用系统结构设计  28-29
  2．3 软件体系结构及基于结构驱动的开发方法  29-33
    2．3．1 软件体系结构（SA）  29-31
    2．3．2 基于结构驱动的面向对象软件设计过程  31-33
  2．4 遥感图像信息系统的软件结构模型  33-41
    2．4．1 图像数据库的系统特点分析  33-36
    2．4．2 遥感图像信息系统的领域分析  36-39
    2．4．3 遥感图像信息系统的结构模型设计  39-41
  2．5 本章小结  41-42
第三章 遥感图像数据库数据模型与海量存储系统设计  42-69
  3．1 图像数据库数据模型分析  42-45
    3．1．1 图像数据库信息特征的基本认识  42-43
    3．1．2 图像数据库模型分析  43-45
  3．2 多层次的遥感数据关系模型  45-51
    3．2．1 遥感传感器种类及其发展趋势  45-46
    3．2．2 遥感图像数据的信息特征分析  46-47
    3．2．3 遥感图像数据的层次化对象建模  47-49
    3．2．4 对象数据模型的关系模表达和规范化  49-51
  3．3 遥感图像信息系统中的元数据  51-61
    3．3．1 元数据概念和作用  52-53
    3．3．2 DIG35——通用领域图像元数据建议标准  53-57
    3．3．3 遥感图像数据库的元数据体系设计  57-61
  3．4 分布式海量数据存储  61-68
    3．4．1 海量存储系统的基本解决方案  61-63
    3．4．2 存储系统的抽象模型和性能指标  63-66
    3．4．3 一个实用的分布式多级海量遥感图像存储方案  66-68
  3．5 本章小结  68-69
第四章 适宜于网络传输的遥感图像无损压缩技术  69-119
  4．1 图像压缩技术概述  69-78
    4．1．1 基本原理和方法  69-73
    4．1．2 小波压缩的进展  73-74
    4．1．3 JPEG2000—新一代静止图像压缩标准  74-77
    4．1．4 压缩技术的发展趋势分析  77-78
  4．2 基于预测编码的无损压缩方法  78-86
    4．2．1 预测器的基本设计方法  78-80
    4．2．2 多方式预测器  80-82
    4．2．3 自适应预测器  82-85
    4．2．4 基于上下文模型的自适应算术编码技术  85-86
  4．3 小波变换与上升型算法  86-93
    4．3．1 小波理论  87-88
    4．3．2 小波变换的上升型算法  88-92
    4．3．3 小波滤波器适用性分析  92-93
  4．4 整数小波变换  93-106
    4．4．1 基本理论  93-95
    4．4．2 常用的整数小波变换  95-97
    4．4．3 整数小波变换的实验与分析  97-106
  4．5 基于整数小波变换的无损压缩  106-118
    4．5．1 可伸缩性编码  106-107
    4．5．2 基于分辨率渐进的编码  107-112
    4．5．3 基于保真度渐进的编码  112-113
    4．5．4 适合网络传输的编码方案  113-115
    4．5．5 压缩效果的综合比较和评价  115-118
  4．6 本章小结  118-119
第五章 遥感图像信息查询及基于内容的查询  119-150
  5．1 图像查询的基础理论  119-127
    5．1．1 基于内容查询的集合代数模型  119-121
    5．1．2 相似度量  121-122
    5．1．3 时空关系模型  122-127
  5．2 基于图像内容查询的基本方法  127-133
    5．2．1 一般方法概述  127-128
    5．2．2 基于色彩特征的相似性检索  128-129
    5．2．3 基于纹理和形状特征的相似性检索  129-131
    5．2．4 多分辨率检索  131-132
    5．2．5 原型系统  132-133
  5．3 遥感图像查询及基于内容查询的设计  133-145
    5．3．1 基于内容查询的必要性和一般策略  133-135
    5．3．2 遥感图像的浏览查询  135-136
    5．3．3 GIS数据支持的内容查询  136-139
    5．3．4 视觉特征支持的内容查询  139-145
  5．4 图像查询语言（IMAGE QUERY LANGUAGE，IQL）的设计  145-149
    5．4．1 查询语言的研究和IQL设计的基本需求分析  145-146
    5．4．2 IQL的数据类型和算子  146-149
    5．4．3 IQL的句法结构描述  149
  5．5 本章小结  149-150
第六章 遥感图像信息系统IML的设计与实现  150-172
  6．1 系统开发的背景  150-151
  6．2 IML的系统环境与结构  151-153
    6．2．1 IML的系统组成  151
    6．2．2 IML的Web代理服务器体系结构  151-152
    6．2．3 IML的服务器结构  152-153
  6．3 系统的基本功能  153-172
    6．3．1 IML的主要特点  153-154
    6．3．2 IML的检索策略与方法  154-160
    第六章 总结与展望  160-163
    参考文献  163-171
    博士论文研究期间的主要工作介绍  171-172
    致 谢  172

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术
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