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2007年5月22日,“中国冰川资源及其变化调查”项目在京启动,这是我国开展的第二次冰川资源调查,旨在查清近二三十年来在全球气候变暖的背景下,我国冰川资源的变化情况。项目要在5年内完成中国西部主要冰川区的现状调查。本研究从该工作的实际需要出发,结合中国冰川编目工作的现状和特点,提出了建设中国冰川编目平台的设计思路,以中国冰川编目空间数据库为基础有效存储和管理冰川编目数据;开发中国冰川编目平台客户端软件,从而实现自动/半自动对冰川空间和属性信息的提取。本研究并以C#实现了对平台的开发,并已经应用到中国第二次冰川编目工作中。
ArcSDE空间数据库引擎提供了将空间数据存储于商业关系型数据库的通道,GeoDatabase数据模型能够有效地定义和组织空间数据。ArcSDE和GeoDatabase数据模型的结合使得在大型关系数据库中可以统一存储和管理海量空间数据和属性数据。本研究针对中国冰川编目空间数据的特点,利用ArcSDE技术、GeoDatabase数据模型和微软SQL Server数据库,建立了中国冰川编目空间数据库,为客户端/服务器架构的中国冰川编目平台提供数据的存储和管理服务。
中国冰川编目平台不仅需要管理海量空间数据,还要具有两个重要功能,其一是应用遥感技术进行基础数据的处理和使用,另一个是要使用GIS技术对数据的处理和管理。本研究在分析中国冰川编目工作常用的数据处理功能与操作的基础上,设计了中国冰川编目平台客户端软件,并使用C#.NET和ArcGIS Engine以及ENVI/IDL对各功能进行了实现。中国冰川编目平台客户端软件具有以下功能:
1)基本处理功能:如:链接中国冰川编目空间数据库,加载图层并符号化显示;地图放大、缩小和漫游等地图浏览功能;图层管理功能;空间属性相互查询功能;右键菜单功能等,该部分以基本的GIS功能为主。
2)冰川编目基础数据处理功能:用于高效和自动地处理和生成冰川编目工作所需基础数据,如:TM/ETM影像自动波段融合功能;TM/ETM+影像真实边界生成功能;TM/ETM+影像自动挑选、裁剪和拼接功能;ASTERL1A级别影像数据自动辐射校正、空间定位和波段融合功能;ASTER影像真实边界生成功能;DEM数据自动挑选功能。
3)冰川空间信息提取功能:用于自动/半自动地提取冰川空间信息,如:基于遥感影像波段比值法的冰川边界自动提取功能;冰川边界专家修订功能;冰川山脊线切割功能;冰川中流线自动修订功能;冰川内部点自动提取功能;Google Earth KML文件中地理信息导入与导出功能。
4)冰川属性信息提取功能:用于自动/半自动地提取冰川属性信息,如:冰川简单属性录入功能;冰川面积、周长和长度属性自动提取功能;冰川中值面积高度属性自动提取功能;冰川最小、最大高程等高程属性自动提取功能。
多线程技术的运用使得平台可以充分利用CPU时间片等计算机资源,并发进行冰川编目各项工作,从而有效节省工作时间,提高工作效率。
Google Earth和KML技术的运用则充分利用了Google Earth上高分辨率、高清晰度等高质量遥感影像和高精度DEM数字高程模型数据资源,提高了冰川编目成果的质量。