构建栅格影像数据库

构建栅格影像数据库1.软件需求：oracle 11g数据库（需要安装32位客户端），ArcSDE，Arcgis10.22.创建企业级地理数据库：1)在ArcMap中打开ArcToolbox，选择地理数据库管理中的创建企业级地理数据库，如图1图12)在创建企业级地理数据库中，数据平台选择oracle，实例填入已创建的oracle实例（安装oracle时所创建的实例，或在oracle中创建新的实例）。

之后填写oracle数据库管理员和数据库管理密码（创建oracle时管理员账号和密码），选择授权文件（授权文件如图2所示）最后确定。

见图3图2图33)在目录中选择数据库连接，点击添加数据库连接，如图4。

在数据库连接中，数据库平台选择oracle，实例填localhost/orcl，身份验证类型选择数据库身份验证，填写oracle的用户名和密码，点击确定，即可创建数据库连接。

见图5图4图53.DEM镶嵌数据集：1)由于是分幅的DEM数据，因此创建镶嵌数据集将DEM影像进行拼接，如图6图62)创建镶嵌数据集，右击已连接的数据库，选择新建镶嵌数据集，如图7图73)输出位置为当前连接到的数据库，镶嵌数据集名称自己命名即可，同时选择相应的坐标系，如图8图84)创建完镶嵌数据集之后，右击选择添加栅格至镶嵌数据集。

栅格类型默认RasterDataset是指ArcGIS支持的任何栅格格式。

输入数据选择Dataset是指可以输入ArcGIS支持的任何栅格、栅格目录或镶嵌数据集。

之后选择所需镶嵌的DEM数据，点击确定完成。

见图9图95)DEM数据已经镶嵌在一起了，包含DEM数据的轮廓和边界以及DEM的影像情况，见图10。

注意：栅格数据本身实际是没有入库的，而是以非托管的形式在镶嵌数据集中进行管理。

也就是，执行添加栅格数据操作之后，镶嵌数据集中存储了指向栅格数据位置的指针，而不是将实际的栅格数据存储在镶嵌数据集内。

因此，不要在添加栅格数据之后，就把原始数据删除或者移动了，否则镶嵌数据集就受到了影响。

图104.问题：1)为什么用镶嵌数据集，而不用栅格数据集或栅格目录？Arcgis使用三种方法来组织存储和管理栅格数据：栅格数据集、镶嵌数据集、栅格目录。

栅格数据集：指存储在磁盘或地理数据库中的任何栅格数据模型，是构建栅格数据集最基本的存储模型。

特点：对图幅要求较高，图幅必须带有坐标系，而且接边要求比较严格。

栅格目录：是以表格式定义的栅格数据集的集合，其中每一个记录表示目录中的一个栅格数据集。

特点：装载速度非常快，而且存储影像数据无需统一坐标系，但不支持影像服务发布。

镶嵌数据集：是若干栅格数据集（影像）的集合。

镶嵌数据集中的栅格数据集可以存储在本机的磁盘中也可以存储在地理数据库中。

镶嵌数据集中的栅格数据不必相邻或叠置，但需要在不同日期进行捕获，镶嵌数据集是一种存储临时数据的理想数据集。

镶嵌数据不局限于某种特定类型的栅格数据，可以添加不同投影、分辨率、像素深度以及波段数的栅格数据，并且可以轻松使用这些数据。

特点：镶嵌数据集解决了用户海量影像数据导入ArcSDE数据库的耗时问题，而且镶嵌数据集提供了大量的影像处理函数来进行动态镶嵌于实时处理，同时支持发布影像服务。

所以如果用户使用ArcGIS10以上版本进行影像数据管理，建议使用高效的镶嵌数据集存储模型。

2)为什么用ArcGIS企业级地理数据库，而不用文件数据库？文件数据库：最大存储1TB，文件地理数据库可同时由多个用户使用，但一次只能有一个用户编辑同一数据。

因此，一个文件地理数据库可以由多个编辑者访问，但他们必须编辑不同的数据。

个人地理数据库：最大存储2GB，可以由多个用户使用，但一次只能有一个用户编辑。

企业级地理数据库：是建立在关系型数据库上的（oracle，SQL……），支持多种服务器操作系统，存储大小根据数据库的存储设备来定，最主要的是支持多用户并发读写操作。

3)栅格数据库在地理数据库和文件数据库中的是如何存储的？文件地理数据库中存储栅格数据：文件地理数据库的存储模型混合了ArcSDE 地理数据库的存储模型和个人地理数据库的存储模型，其中，托管的栅格数据采用ArcSDE 地理数据库的存储模型，而非托管的栅格数据采用个人地理数据库的存储模型。

另外，文件地理数据库旨在为个人用户提供编辑功能，且不支持版本化，这点与个人地理数据库相似。

它们位于文件系统目录中，因此不需要密码就可以进行访问。

文件地理数据库和ArcSDE 地理数据库共享相同的基本存储架构。

与使用个人地理数据库相比，使用文件地理数据库具有许多优势。

文件地理数据库与ArcSDE 地理数据库一样，将数据存储在块中。

这使访问数据更有效率，在执行镶嵌操作时体现得更为明显。

当在文件地理数据库中镶嵌数据时，仅更新重叠块。

如果不存在重叠块，则插入一个新块。

部分块将使用NoData 像素进行填充。

此外，文件地理数据库和ArcSDE 地理数据库存储模型可以执行部分金字塔更新，从而节省时间。

同时，由于文件地理数据库和ArcSDE 地理数据库的数据结构相同，因此可使用快速复制技术在两者之间进行数据复制和粘贴。

文件地理数据库也可以使用配置关键字，但不同于ArcSDE 地理数据库，文件地理数据库的配置关键字具有标准的预定义值。

默认情况下，文件地理数据库的每个数据集都具有1TB的存储限制,但是在任何给定文件地理数据库内部,可以拥有多个 1 TB 的数据集。

通过使用MAX_FILE_SIZE_256TB 配置关键字，可以增大每个数据集的存储量限制。

基本的文件地理数据库栅格模式有五个以等级形式排列的表：业务表是最高级别的表，其他四个子表则用于存储栅格元数据和像素数据。

业务表还包含一个要素列，其中保留栅格的包络矩形。

此要素列将连接到一个实际上存储着要素包络矩形的要素表中。

栅格块表是所有表中最大的表，用于存储实际像素信息和金字塔。

所有表都以本机文件格式进行存储，此格式是隐藏的，因此无法对这些表进行直接访问。

栅格块表将像素数据存储为BLOB列，并根据金字塔等级和波段，在每块内存储一行。

根据用户定义的尺寸（默认值为128 × 128 像素），将波段分割为像素块。

将栅格波段数据进行分块可实现栅格数据的高效存储和检索。

根据逐渐减小的分辨率来存储金字塔信息。

默认情况下，金字塔的高度由应用程序或系统自动指定的等级数量确定。

栅格目录以多行的形式存储于业务表中，而栅格数据集只是业务表中的一个单独行。

栅格数据集的表方案与栅格目录的表方案相同。

栅格目录中的每行实际上都存储着一个栅格数据集。

栅格目录中每个栅格数据集的范围都保留在栅格目录的业务表的要素列中。

将镶嵌数据集作为一个最多由九个表组成的集合进行存储。

当创建镶嵌数据集时，将创建目录、边界、日志和栅格类型表。

根据需要，还可以创建等级、总览、颜色矫正、接边和立体表。

例如，计算镶嵌数据集的像元大小时创建等级表。

添加到表或要素类的栅格字段称为栅格属性。

栅格属性与栅格目录具有相同的方案。

包含栅格字段的表或要素类中的每条记录都有一个类型为RASTER 的列属性值，通过该值可以将记录连接到相应的栅格方案表中。

镶嵌数据集、非托管栅格目录和非托管栅格属性不会将栅格数据存储在栅格表中。

而业务表栅格列中的每个值将引用存储在磁盘上的图像。

从非托管的栅格目录或镶嵌数据集中删除某行时，将会删除对图像文件的引用，但图像文件本身将保持不变。

在ArcSDE 地理数据库中存储栅格数据:当栅格数据存储在ArcSDE 地理数据库时，将提供企业级的功能，如安全、多用户访问和数据共享。

由于存储结构的原因，将栅格数据被视为由地理数据库管理或完全控制。

ArcSDE 地理数据库始终存储关联的关系数据库（如Oracle、SQL Server、DB2 或Informix）中的栅格数据集、栅格目录和栅格属性的全部栅格信息（像素、空间参考、任何关联表以及其他元数据）。

这意味着所有输入栅格信息都将加载到数据库中，并且可将其视为一种格式转换。

栅格数据集存储在ArcSDE 地理数据库时，会出现多达七个表。

主表为业务表，其至少含有一个栅格列和一个行ID 列。

在存储栅格属性情况下，除所需行ID 列之外，此栅格列为业务表中唯一的其他列。

对于所有其他栅格模型（包括镶嵌数据集、栅格数据集和栅格目录），业务表都包含一个保存栅格轮廓线的几何列。

如果将栅格属性添加到要素类中，则几何列也将显示在业务表中。

几何列可以具有两个关联表。

其中一个为存储实际几何数据的要素表。

如果几何存储类型为ESRI 二进制，则要素表（也称作F 表）存在。

如果使用的对象关系存储类型为ESRI 或IBM ST_GEOMETRY 类型，或者Oracle SDO_GEOMETRY 类型，则要素表将不存在。

除非使用了RTREE 索引，否则几何列也将具有一个与其相关联的空间索引表（也称作S 表）。

Informix、PostgreSQL 和Oracle Spatial 都使用RTREE 索引。

另一个表为栅格块表，该表始终存在且与栅格列相关联。

它将存储除镶嵌数据集之外的其他所有栅格模型的栅格数据。

由于镶嵌数据集的栅格数据并不存储在DBMS 中，而是通过图像文件来引用栅格数据，因此在存储镶嵌数据集的情况下，此表为空。

如果栅格块表存储栅格数据，它将成为ArcSDE 地理数据库的所有表中最大的表，并且根据栅格的大小，可能需要特定的存储处理操作，如专门的DBTUNE 配置。

Oracle SDO_GEORASTER 栅格存储类型具有栅格块表，但是没有其他栅格表与其相关联。

栅格辅助表将存储可选栅格波段元数据，包括栅格统计、坐标转换和色彩映射表。

对于镶嵌数据集，栅格辅助表也将保存功能栅格。

如果使用默认的ESRI 二进制栅格存储类型，则栅格列也将具有相关栅格表和栅格波段表。

但是，如果使用可选对象关系ST_RASTER 存储类型，则这两个表都将不存在。

要素表保存栅格数据集的轮廓线，其方式如同当您拥有一个要素类时，用一个表存储几何，用其他表存储空间索引信息。

对于每个栅格数据集，在要素表中都存在一行用于对包络矩形进行存储。

栅格存储表包括以下类型：业务表- 存储属性、栅格和几何列栅格辅助表(AUX) - 存储可选元数据，如栅格统计、色彩映射表或坐标转换信息栅格块表（ESRI 类型的BLK 和Oracle SDO_GEORASTER 的RDT）- 存储栅格波段中各块的像素块表是所有表中最大的，且可以存储实际像素信息和金字塔。

栅格波段表(BND) - 存储波段信息栅格表(RAS) - 存储每个栅格数据集的记录根据用户定义的尺寸（默认值为128 乘128），ArcSDE 均匀地将波段分割为像素块。

将栅格波段数据进行分块可实现栅格数据的高效存储和检索。