通过栅格类型扩展使ArcGIS 支持更多传感器类型
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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 ... 0000/ 航空影像栅格类型：http://resources.arcgis.com/en ... 0000/
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
3.3.2 CgcRasterTypeFactory
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。
文章来源：http://blog.csdn.net/esrichinacd/article/details/7844494
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2014-01-25
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 ... 0000/ 航空影像栅格类型：http://resources.arcgis.com/en ... 0000/
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
interface IAppendedBuilder : IRasterBuilder
{
///<summary>
/// 附加的内置目标Raster Builder对象
///</summary>
IRasterBuilder InnerRasterBuilder
{
get;
set;
}
}3.3.2 CgcRasterTypeFactory
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
using esricd.demos.cgc.imagery.util;
namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
{
/// <summary>
/// 重庆地理信息中心影像数据栅格类型工厂
/// </summary>
[Guid("AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80")]
[ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
[ProgId("RasterTypeExtension.CgcRasterTypeFactory")]
[ComVisible(true)]
public class CgcRasterTypeFactory : IRasterTypeFactory
{
#region 私有成员
public const string CGC_IMAGERY = "重庆地理信息中心影像类型";
private IStringArray myRasterTypeNames;
private UID myUID;
public CgcRasterTypeFactory()
{
//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
myRasterTypeNames = new StrArrayClass();
myRasterTypeNames.Add(CGC_IMAGERY);
myUID = new UIDClass();
myUID.Value = "{AE299550-610F-44B6-9069-5C6E5CDC2F80}";
}
#endregion
#region IRasterTypeFactory 成员
public ESRI.ArcGIS.esriSystem.UID CLSID
{
get { return myUID; }
}
public IRasterType CreateRasterType(string RasterTypeName)
{
try
{
// 1-首先获取内置栅格类型（Raster Dataset）
IRasterTypeName theRasterTypeName = new RasterTypeNameClass();
theRasterTypeName.Name = "Raster Dataset";//接受指向.art文件的路径，或内置栅格类型的名称
IRasterType theRasterType = (IRasterType)(((IName)theRasterTypeName).Open());
if (theRasterType == null)
{
LogHelper.AddMessage("错误：未找到栅格类型 " + theRasterTypeName.Name);
return null;
}
// 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
IAppendedBuilder pAppendedBuilder = new CgcImageryBuilder();
pAppendedBuilder.InnerRasterBuilder = theRasterType.RasterBuilder;
theRasterType.RasterBuilder = pAppendedBuilder as IRasterBuilder;
// 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
IName theName = theRasterType.FullName;
((IRasterTypeName)theName).Name = RasterTypeName;
return theRasterType;
}
catch (Exception ex)
{
LogHelper.AddMessage("创建栅格类型 " + RasterTypeName + " 失败：" + ex.Message);
return null;
}
}
public string Name
{
get { return "Cgc Raster Type Factory"; }
}
public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IStringArray RasterTypeNames
{
get { return myRasterTypeNames; }
}
#endregion
#region COM 注册函数
[ComRegisterFunction()]
static void Reg(string regKey)
{
ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Register(regKey);
}
[ComUnregisterFunction()]
static void Unreg(string regKey)
{
ESRI.ArcGIS.ADF.CATIDs.RasterTypeFactory.Unregister(regKey);
}
#endregion
}
}
3.3.3 CgcImageryBuilder
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.InteropServices;
using ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster;
using ESRI.ArcGIS.esriSystem;
using ESRI.ArcGIS.Geodatabase;
using esricd.demos.cgc.imagery.util;
using ESRI.ArcGIS.Geometry;
namespace esricd.demos.cgc.imagery.ext
{
[Guid("A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64")]
[ClassInterface(ClassInterfaceType.None)]
[ProgId("RasterTypeExtension.CgcImageryBuilder")]
[ComVisible(true)]
public class CgcImageryBuilder : IAppendedBuilder, IPersistVariant, IRasterBuilderInit
{
#region 私有成员
public IRasterBuilder innerRasterBuilder; // Inner Raster Builder
private UID myUID; // UID for the Builder.
#endregion
#region 附加构造器成员
/// <summary>
/// 构造函数不能含参数，否则报内存访问错误
/// </summary>
public CgcImageryBuilder()
{
innerRasterBuilder = null;
myUID = new UIDClass();
myUID.Value = "{A1AE3CF4-2C9E-4A9C-9287-C8D9BF182F64}";
}
public IRasterBuilder InnerRasterBuilder
{
get
{
return innerRasterBuilder;
}
set
{
innerRasterBuilder = value;
}
}
#endregion
#region IRasterBuilder 成员
/// <summary>
/// AuxiliaryFieldAlias property gets and sets the Auxiliary（辅助、备用） fields Alias
/// present in the raster builder
/// </summary>
public ESRI.ArcGIS.esriSystem.IPropertySet AuxiliaryFieldAlias
{
get
{
return innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias;
}
set
{
innerRasterBuilder.AuxiliaryFieldAlias = value;
}
}
/// <summary>
/// Flag to specify whether the Raster Builder can build items in place.
/// </summary>
public bool CanBuildInPlace
{
get { return innerRasterBuilder.CanBuildInPlace; }
}
/// <summary>
/// Prepare the Raster Type for generating Crawler items
/// </summary>
/// <param name="pCrawler">Crawler to use to generate the crawler items</param>
public void BeginConstruction(IDataSourceCrawler pCrawler)
{
innerRasterBuilder.BeginConstruction(pCrawler);
}
/// <summary>
/// Construct a Unique Resource Identifier (URI)
/// for each crawler item
/// </summary>
/// <param name="crawlerItem">Crawled Item from which the URI is generated</param>
public void ConstructURIs(object crawlerItem)
{
innerRasterBuilder.ConstructURIs(crawlerItem);
}
/// <summary>
/// Finish Construction of the URI's
/// </summary>
/// <returns></returns>
public IItemURIArray EndConstruction()
{
return innerRasterBuilder.EndConstruction();
}
/// <summary>
/// Generate the next URI.
/// </summary>
/// <returns>The URI generated.</returns>
public IItemURI GetNextURI()
{
return innerRasterBuilder.GetNextURI();
}
/// <summary>
/// Get the recommended data crawler for the Raster Type based on
/// properties provided by the user.
/// </summary>
/// <param name="pDataSourceProperties">List of properties provided by the user</param>
/// <returns></returns>
public IDataSourceCrawler GetRecommendedCrawler(IPropertySet pDataSourceProperties)
{
return innerRasterBuilder.GetRecommendedCrawler(pDataSourceProperties);
}
/// <summary>
/// Check if the item provided is "stale不新鲜的，过时的" or not valid
/// </summary>
/// <param name="pItemURI">URI for the item to be checked</param>
/// <returns></returns>
public bool IsStale(IItemURI pItemURI)
{
return innerRasterBuilder.IsStale(pItemURI);
}
/// <summary>
/// Properties associated with the Raster Type
/// </summary>
public IPropertySet Properties
{
get
{
return innerRasterBuilder.Properties;
}
set
{
innerRasterBuilder.Properties = value;
}
}
/// <summary>
/// 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
/// </summary>
public IFields AuxiliaryFields
{
get
{
ESRI.ArcGIS.DataSourcesRaster.IRasterBuilder pRasterBuilder = innerRasterBuilder;
IFields myFields = pRasterBuilder.AuxiliaryFields;
try
{
IMosaicDataset pMosaicDataset = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
IFields pAllFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(pMosaicDataset);
Dictionary<string, esriFieldType> lstCustomFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetCustomFields(pAllFields);
foreach (KeyValuePair<string,esriFieldType> fieldItem in lstCustomFields)
{
int count = myFields.FindField(fieldItem.Key);
if (count == -1)
{
BuilderHelper.AddNewField(myFields, fieldItem.Key, fieldItem.Value);
pRasterBuilder.AuxiliaryFields = myFields;
}
}
}
catch (Exception ex)
{
LogHelper.AddMessage("添加辅助字段失败：" + ex.ToString());
}
return innerRasterBuilder.AuxiliaryFields;
}
set
{
innerRasterBuilder.AuxiliaryFields = value;
}
}
/// <summary>
/// 构建栅格数据项，可在此对每一项执行附加的构建操作.
/// </summary>
/// <param name="pItemURI"></param>
/// <returns></returns>
public IBuilderItem Build(IItemURI pItemURI)
{
try
{
// 执行内置的构建操作（参数为待构建项的URI）
LogHelper.AddMessage("正在读取栅格数据：" + pItemURI.Key);
IBuilderItem pBuilderItem = innerRasterBuilder.Build(pItemURI);
//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
IMosaicDataset md = ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
IFields pFields = BuilderHelper.GetMosaicDatasetFields(md);
//获取栅格数据的属性，以便将元数据项写入属性表中
IPropertySet pPropSet = pBuilderItem.Dataset.Properties;
//读写元数据
MetaReader.ReadCgcImageryMeta(pItemURI.Key, pFields, pPropSet);
LogHelper.AddMessage("已完成栅格数据添加。");
LogHelper.WriteToLogFile();
return pBuilderItem;
}
catch (Exception ex)
{
LogHelper.AddMessage("构建栅格数据失败：" + ex.ToString());
LogHelper.WriteToLogFile();
return null;
}
}
#endregion
#region IPersistVariant 成员
/// <summary>
/// UID for the object implementing the Persist Variant
/// </summary>
UID IPersistVariant.ID
{
get { return myUID; }
}
/// <summary>
/// Load the object from the stream provided
/// </summary>
/// <param name="Stream">Stream that represents the serialized Raster Type</param>
void IPersistVariant.Load(IVariantStream Stream)
{
string name = (string)Stream.Read();
innerRasterBuilder = (IRasterBuilder)Stream.Read(); // Load the innerRasterBuilder from the stream.
}
/// <summary>
/// Same the Raster Type to the stream provided
/// </summary>
/// <param name="Stream">Stream to serialize the Raster Type into</param>
void IPersistVariant.Save(IVariantStream Stream)
{
Stream.Write("CgcImageryBuilder");
Stream.Write(innerRasterBuilder); // Save the innerRasterBuilder into the stream.
}
#endregion
#region IRasterBuilderInit 成员
/// <summary>
/// Default spatial reference for the MD.
/// </summary>
ISpatialReference IRasterBuilderInit.DefaultSpatialReference
{
get
{
return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference;
}
set
{
((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).DefaultSpatialReference = value;
}
}
/// <summary>
/// Parent mosaic dataset for the Raster Builder.
/// </summary>
IMosaicDataset IRasterBuilderInit.MosaicDataset
{
get
{
return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset;
}
set
{
((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).MosaicDataset = value;
}
}
/// <summary>
/// The raster type operation helper object associated with this raster type.
/// </summary>
IRasterTypeOperation IRasterBuilderInit.RasterTypeOperation
{
get
{
return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation;
}
set
{
((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).RasterTypeOperation = value;
}
}
/// <summary>
/// Tracker for when cancel is pressed.
/// </summary>
ITrackCancel IRasterBuilderInit.TrackCancel
{
get
{
return ((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel;
}
set
{
((IRasterBuilderInit)innerRasterBuilder).TrackCancel = value;
}
}
#endregion
}
}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。
文章来源：http://blog.csdn.net/esrichinacd/article/details/7844494
