Thông thường, với mỗi ảnh vệ tinh LANDSAT được chụp lại sẽ được lưu trữ
và tên của ảnh sẽ được đặt theo cấu trúc : LXSPPPRRRYYYYDDDGSIVV[13], trong
đó:
L: Ảnh vệ tinh LANDSAT
X: Tên cảm biến (ứng với vệ tinh chụp) S: Mã ảnh vệ tinh
PPP, RRR : vị trí ảnh vệ tinh tham chiếu YYYY: năm chụp ảnh
DDD: ngày chụp ảnh GSI: Trạm vệ tinh nhận ảnh VV: phiên bản ảnh chụp
Bài toán quản lý ảnh vệ tinh có thể được phát biểu như sau:
INPUT: Ảnh vệ tinh viễn thám LANDSAT (ở đây là ảnh LANDSAT 5) chụp lãnh thổ Việt Nam trong thời gian năm 2010, cùng với ảnh shapefile là ảnh lãnh thổ Việt Nam cùng với đường địa giới hành chính tỉnh/huyện.
OUTPUT: Ảnh dữ liệu vệ tinh viễn thám được cắt theo khuôn ảnh Vector (đường địa giới hành chính tỉnh/huyện xác định).
Điều này đặt ra bài toán cần thiết phải xử lý lưu trữ ảnh vệ tinh viễn thám một cách hợp lý, khi mà việc nghiên cứu, phân tích không cần dùng hết số lượng lớp ảnh mặc định, có thể chỉ sử dụng 1-2 lớp ảnh để phục vụ mục đích của mình, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng thực hiện các truy vấn phức tạp.
Giải pháp mà luận văn đưa ra là sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL kết hợp PostGIS để nhằm mục đích lưu trữ và xử lý truy vấn dữ liệu là hệ thống ảnh vệ tinh. Ưu điểm của phương pháp này là dữ liệu được trực tiếp lưu trữ và xử lý trong hệ thống cơ sở dữ liệu. Nhờ đó mà tốc độ truy vấn xử lý dữ liệu, độ chính xác sẽ được cải thiện.
3.2 Thiết kế
Hệ thống quản lý dữ liệu ảnh viễn thám bao gồm : Hệ quản trị CSDL PostgreSQL cùng với extension PostGIS dùng để lưu trữ quản lý ảnh
Mục tiêu của hệ thống đặt ra là :
- Nạp ảnh vệ tinh Raster, ảnh dữ liệu shapefile vào hệ thống
- Có thể thực hiện các truy vấn cần thiết
- Thao tác với ảnh (cắt ảnh theo đường biên định trước)
- Xuất ảnh hoặc đưa ảnh được cắt vào bảng để phục vụ cho việc xử lý dữ liệu
tiếp theo.
Các công cụ được sử dụng để xử lý bài toán là các câu lệnh và các hàm thực thi đã được cài đặt sẵn cùng với PostgreSQL và PostGIS:
- Lệnh Raster2pgsql dùng để import dữ liệu Raster
- Lệnh shp2pgsql dùng để import dữ liệu shapefile
- Lệnh st_intersects() dùng để xác định điểm giao cắt giữa các hình
- Lệnh st_transform() dùng để chuẩn đổi hệ tọa độ địa lý (dùng trong trường
hợp hệ tọa độ của các dữ liệu là khác nhau)
- Lệnh st_clip() dùng để cắt ảnh
- Lệnh st_union() dùng để ghép các ảnh
- Lệnh st_AsTiff(), st_AsPNG(), st_AsJPEG() dùng để export dữ liệu
3.3 Xây dựng
Quá trình thực hiện được mô tả theo các bước sau
- Nạp dữ liệu ảnh viễn thám từ dạng Raster sang PostGIS Raster thông qua lệnh Raster2pgsql
- Nạp dữ liệu ảnh địa giới hành chính Việt Nam từ dạng Vector sang PostGIS
thông qua lệnh shp2pgsql
- Dựa theo ảnh địa giới Việt Nam, cắt các ảnh viễn thám theo đường biên địa
giới thông qua các lệnh st_intersects(), st_clip(), st_union
- Xuất dữ liệu là ảnh cắt được ra file dạng TIFF, PNG, JPEG dựa trên các lệnh
st_AsTiff(), st_AsPNG(), st_AsJPEG(), …