關(guān)于海洋地質(zhì)遙感調(diào)查資料歸檔的幾點(diǎn)思考

文·王淑娟

遙感作為一種新技術(shù)，具有宏觀動(dòng)態(tài)的優(yōu)點(diǎn)。隨著信息技術(shù)和社會(huì)信息化的發(fā)展，遙感在資源調(diào)查、測(cè)繪、國(guó)防安全和環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域，遙感應(yīng)用目前主要集中在陸地和淺海區(qū)域，包括海岸線監(jiān)測(cè)與變遷、淺海水下地形反演、海島礁分布以及土地利用變化監(jiān)測(cè)等。隨著遙感數(shù)據(jù)源種類的增多，空間分辨率、時(shí)間分辨率和光譜分辨率的不斷提高，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)。地學(xué)遙感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理模式對(duì)整個(gè)空間信息的共享和數(shù)字地球戰(zhàn)略的實(shí)施，有著很重要的影響。因此，實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)的有效組織和管理，是實(shí)現(xiàn)地學(xué)信息共享的前提和當(dāng)務(wù)之急。

一、海洋地質(zhì)遙感調(diào)查資料的特點(diǎn)

根據(jù)成圖比例尺和監(jiān)測(cè)要素的不同，調(diào)查需選取不同種類、不同分辨率的遙感影像。目前國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)已具備對(duì)全球海域多要素、多尺度信息連續(xù)觀測(cè)的能力，能夠滿足區(qū)域海洋地質(zhì)遙感調(diào)查的需要。我國(guó)在軌海洋衛(wèi)星包括海洋水色環(huán)境、海洋動(dòng)力環(huán)境和海洋監(jiān)視監(jiān)測(cè)三個(gè)系列[1]。海洋地質(zhì)遙感調(diào)查過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)非常廣泛，既包括基礎(chǔ)資料，中間資料，也有制作的反演產(chǎn)品[2]。這些數(shù)據(jù)集既有衛(wèi)星、航空探測(cè)資料，也有外場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模式產(chǎn)品，大致可分為4類，即遙感數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù)和專題產(chǎn)品數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)只調(diào)查過(guò)程中收集的衛(wèi)星或航空遙感原始數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，在此用于產(chǎn)品和輔助數(shù)據(jù)的目錄、清單描述；輔助數(shù)據(jù)是指地物控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，以及與衛(wèi)星同步或準(zhǔn)同步測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)地物光譜數(shù)據(jù)；專題產(chǎn)品數(shù)據(jù)指調(diào)查研究的最終成果數(shù)據(jù)和模型算法。歸檔數(shù)據(jù)包括海洋地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中形成的具有保存價(jià)值的文字、圖表、數(shù)據(jù)、圖像等各種形式載體的文件材料[3]。海洋地質(zhì)遙感調(diào)查數(shù)據(jù)具備“大數(shù)據(jù)”的很多特點(diǎn)。

一是數(shù)據(jù)量巨大。目前，海洋區(qū)域地質(zhì)遙感調(diào)查的數(shù)據(jù)資源總量已達(dá)到TB級(jí)，是一個(gè)數(shù)據(jù)量龐大的資源庫(kù)。

二是數(shù)據(jù)集種類繁多。目前較為先進(jìn)的大型企事業(yè)科研檔案資源以電子為主，同時(shí)還包括部分紙質(zhì)檔案、音頻檔案、視頻檔案、照片檔案等，都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，檔案資源種類多樣，具有多樣性的特征。不同平臺(tái)，不同傳感器，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)特點(diǎn)給資料歸檔提出更高要求。

三是處理速度要求高。目前較為先進(jìn)的科研檔案依托于信息技術(shù)，科研檔案的收集歸檔達(dá)到實(shí)時(shí)或近乎實(shí)時(shí)的處理速度。

四是有安全保密要求。地質(zhì)調(diào)查涉及國(guó)土資源安全，部分?jǐn)?shù)據(jù)及產(chǎn)品需要保密。

二、地學(xué)遙感資料存檔的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)

實(shí)現(xiàn)多源遙感數(shù)據(jù)地學(xué)信息的歸檔和檢索，最重要的就是根據(jù)遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和其所含的特殊的地學(xué)信息，結(jié)合新形勢(shì)新需求，利用先進(jìn)技術(shù)方法進(jìn)行有效的組織和管理。

（一）規(guī)范圖像處理流程

流程規(guī)范建設(shè)是大數(shù)據(jù)時(shí)代加強(qiáng)科研檔案收集歸檔的重要依據(jù)[4]。數(shù)據(jù)處理流程的規(guī)范統(tǒng)一，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理方法、數(shù)據(jù)反演模型以及成圖標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范制定首先應(yīng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，以行業(yè)規(guī)范為依據(jù)，結(jié)合各調(diào)查項(xiàng)目的實(shí)際情況，制定適合的數(shù)據(jù)處理流程。科研人員應(yīng)充分研究，嚴(yán)格執(zhí)行，確保在信息化快速發(fā)展新形勢(shì)下的各數(shù)據(jù)集收集齊全、元數(shù)據(jù)合理有效、格式規(guī)范。

（二）數(shù)據(jù)庫(kù)與文件相結(jié)合的存儲(chǔ)方法

在遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，目前比較成熟的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)有ESRI公司的ARCSDE柵格數(shù)據(jù)模塊、Oracle公司的GeoRaster模塊等。使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行遙感圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)具有良好的事務(wù)性、多用戶的訪問(wèn)、數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些問(wèn)題，一是遙感資料的數(shù)據(jù)量龐大，不適合將TB級(jí)別的數(shù)據(jù)直接放入數(shù)據(jù)庫(kù)中，極易導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)異常；二是一旦數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了問(wèn)題，大容量數(shù)據(jù)的恢復(fù)困難，無(wú)法保證數(shù)據(jù)安全；三是部分海洋地質(zhì)遙感調(diào)查資料有保密要求，不適合在線存放。因此，建議采用文件跟數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方式，也就是將原始影像數(shù)據(jù)存放在文件系統(tǒng)中，而影像元數(shù)據(jù)和快視圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。查詢檢索只需查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)和快視圖，而不用涉及原始數(shù)據(jù)。當(dāng)需要顯示、處理原始影像時(shí)，根據(jù)權(quán)限動(dòng)態(tài)加載。

（三）矢量檢索技術(shù)

歸檔信息查詢是按一定的要求對(duì)地理信息系統(tǒng)所描述的空間實(shí)體及其空間信息進(jìn)行訪問(wèn)，從眾多的空間實(shí)體中挑選出滿足用戶要求的圖像資料及其相應(yīng)的屬性。好的查詢機(jī)制將為用戶提供方便的信息資詢服務(wù)，使用可戶快速地從眾多的數(shù)據(jù)中提取自己關(guān)心的存檔遙感數(shù)據(jù)。影像數(shù)據(jù)的查詢目前主要有以下幾種方式，即空間查詢、元數(shù)據(jù)查詢、元數(shù)據(jù)關(guān)鍵字查詢、圖幅索引查詢、直接瀏覽查詢和基于內(nèi)容的查詢[5]。針對(duì)海洋地質(zhì)遙感調(diào)查資料的特點(diǎn)，可以采用GIS數(shù)據(jù)疊加的方法來(lái)輔助影像的檢索工作，基于經(jīng)緯度范圍圖框或矢量圖形，如自定義的幾何形狀點(diǎn)、多線段和多邊形等進(jìn)行檢索，這將有效提高海洋地質(zhì)調(diào)查遙感資料的管理水平和利用效率。

（四）數(shù)據(jù)安全保密措施

海洋地質(zhì)遙感調(diào)查作為我國(guó)國(guó)土資源調(diào)查的重要組成部分，其檔案保密管理工作與一般的檔案管理工作存在明顯差異，應(yīng)嚴(yán)格遵循《檔案法》的規(guī)定和《保密法》的相關(guān)法律法規(guī)[6]，合理合法地利用檔案信息資源。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，涉密信息在傳輸方式、載體、處理及存儲(chǔ)等方面有所改變，一旦網(wǎng)絡(luò)遭到入侵，會(huì)增加泄密隱患，而泄密和竊密也更加隱蔽。因此兼顧保密工作與文件歸檔工作，使文件歸檔與保密相輔相成，有效提升涉密檔案的歸檔管理技術(shù)水平，保障其涉密性、時(shí)限性和封閉性具有重要的戰(zhàn)略意義。這就應(yīng)當(dāng)在遙感資料歸檔和管理的過(guò)程中，重視載體的病毒檢查工作，完善信息系統(tǒng)防護(hù)墻，設(shè)置不同等級(jí)的管理與檔案訪問(wèn)、獲取權(quán)限，盡量避免涉密資料在線存儲(chǔ)，并建立備份與恢復(fù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)海洋地質(zhì)調(diào)查遙感資料的安全管理。

“大數(shù)據(jù)時(shí)代”的到來(lái)，使得傳統(tǒng)科研檔案管理模式已不適用于當(dāng)今的檔案管理要求。對(duì)于海量地學(xué)遙感數(shù)據(jù)、輔助數(shù)據(jù)以及通過(guò)科學(xué)研究得到的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，必須實(shí)行有效的存儲(chǔ)、管理和檢索，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和發(fā)布。因此，海量遙感數(shù)據(jù)的歸檔工作要厘清概念、辯明關(guān)系、制定規(guī)范和轉(zhuǎn)變觀念，主動(dòng)適應(yīng)新環(huán)境、應(yīng)對(duì)新需求、運(yùn)用新技術(shù)、解決新問(wèn)題，有效應(yīng)對(duì)地學(xué)遙感資料檔案管理環(huán)境變化的準(zhǔn)則。