高光谱遥感岩矿多维数据库关键技术研究

高光谱遥感对岩性的识别依赖于岩石的光谱特征，可以依据实测光谱、光谱库光谱或图像纯像元的光谱对岩石类型进行识别并提取定量信息。然而，目前的波谱数据的组织形式是基于地面非成像光谱仪器测量得到的，与实际的遥感影像严重脱节，人们无法对波谱数据进行二次信息提取。本研究以自主研发的地面成像光谱测量得到的影像立方体数据作为波谱库的数据源，以多维数据库组织模式实现时间维、空间维、光谱维等多维波谱数据的超立方数据结构，通过地面成像光谱数据测量规范及标准研究，以及基于OLAP技术的多维数据库钻孔、切块、旋转等空间操作，实现面向用户需求的多维波谱数据库的快速检索、查询与高效运算，实现基于影像的多空间尺度和光谱尺度的无缝关联，做到波谱数据库信息的谱像合一，满足高光谱遥感对波谱库信息的多种需求。本研究是波谱库理论与数据组织结构的重要创新。

高光谱遥感多维数据库在存储、管理和高效利用高光谱数据方面相较于其它方式具有较大的优势。本研究以自主研发的地面成像光谱仪为基础，初步建立了地面成像光谱数据测量规范及标准，将测量得到的影像立方体数据作为数据库的数据源，对岩矿影像立方体数据预处理方法进行了研究，包括噪声去除和反射率转换。进一步研究了多维波谱数据库理论，定义和描述岩矿多维高光谱数据库的基本概念，在多维数据结构设计方面，进行了概念模型和逻辑模型的设计，在系统中增加了一些基本的光谱分析功能，避免了因分析大量数据而导出的时间花费。在数据库存储方式选择方面，综合关系数据库存储和多维数据库存储方式的优点，选择了混合存储方式，将Oracle Georaster对象作为高光谱数据库存储的核心，采用面向对象关系技术，存储和管理遥感影像数据。最后基于这些研究，对高光谱遥感多维遥感数据的入库、查询和显示进行实现，建设了一套完整的岩矿多维数据库系统。