关于海洋地质遥感调查资料归档的几点思考

文·王淑娟

遥感作为一种新技术，具有宏观动态的优点。随着信息技术和社会信息化的发展，遥感在资源调查、测绘、国防安全和环境监测等行业的应用越来越广泛。在海洋区域地质调查领域，遥感应用目前主要集中在陆地和浅海区域，包括海岸线监测与变迁、浅海水下地形反演、海岛礁分布以及土地利用变化监测等。随着遥感数据源种类的增多，空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的不断提高，数据量呈爆炸式增长。地学遥感数据的存储、管理模式对整个空间信息的共享和数字地球战略的实施，有着很重要的影响。因此，实现遥感数据的有效组织和管理，是实现地学信息共享的前提和当务之急。

一、海洋地质遥感调查资料的特点

根据成图比例尺和监测要素的不同，调查需选取不同种类、不同分辨率的遥感影像。目前国产卫星数据已具备对全球海域多要素、多尺度信息连续观测的能力，能够满足区域海洋地质遥感调查的需要。我国在轨海洋卫星包括海洋水色环境、海洋动力环境和海洋监视监测三个系列[1]。海洋地质遥感调查过程中涉及的数据非常广泛，既包括基础资料，中间资料，也有制作的反演产品[2]。这些数据集既有卫星、航空探测资料，也有外场试验数据和模式产品，大致可分为4类，即遥感数据、元数据、辅助数据和专题产品数据。遥感数据只调查过程中收集的卫星或航空遥感原始数据；元数据是关于数据的数据，在此用于产品和辅助数据的目录、清单描述；辅助数据是指地物控制点数据，以及与卫星同步或准同步测量的现场地物光谱数据；专题产品数据指调查研究的最终成果数据和模型算法。归档数据包括海洋地质调查过程中形成的具有保存价值的文字、图表、数据、图像等各种形式载体的文件材料[3]。海洋地质遥感调查数据具备“大数据”的很多特点。

一是数据量巨大。目前，海洋区域地质遥感调查的数据资源总量已达到TB级，是一个数据量庞大的资源库。

二是数据集种类繁多。目前较为先进的大型企事业科研档案资源以电子为主，同时还包括部分纸质档案、音频档案、视频档案、照片档案等，都是非结构化数据，档案资源种类多样，具有多样性的特征。不同平台，不同传感器，多源异构数据特点给资料归档提出更高要求。

三是处理速度要求高。目前较为先进的科研档案依托于信息技术，科研档案的收集归档达到实时或近乎实时的处理速度。

四是有安全保密要求。地质调查涉及国土资源安全，部分数据及产品需要保密。

二、地学遥感资料存档的几个关键技术

实现多源遥感数据地学信息的归档和检索，最重要的就是根据遥感数据的特点和其所含的特殊的地学信息，结合新形势新需求，利用先进技术方法进行有效的组织和管理。

（一）规范图像处理流程

流程规范建设是大数据时代加强科研档案收集归档的重要依据[4]。数据处理流程的规范统一，包括数据预处理方法、数据反演模型以及成图标准。规范制定首先应以国家标准为基础，以行业规范为依据，结合各调查项目的实际情况，制定适合的数据处理流程。科研人员应充分研究，严格执行，确保在信息化快速发展新形势下的各数据集收集齐全、元数据合理有效、格式规范。

（二）数据库与文件相结合的存储方法

在遥感数据存储方面，目前比较成熟的数据存储系统有ESRI公司的ARCSDE栅格数据模块、Oracle公司的GeoRaster模块等。使用数据库进行遥感图像数据的存储具有良好的事务性、多用户的访问、数据恢复机制等优点，但是也存在一些问题，一是遥感资料的数据量庞大，不适合将TB级别的数据直接放入数据库中，极易导致数据库异常；二是一旦数据库出现了问题，大容量数据的恢复困难，无法保证数据安全；三是部分海洋地质遥感调查资料有保密要求，不适合在线存放。因此，建议采用文件跟数据库相结合的方式，也就是将原始影像数据存放在文件系统中，而影像元数据和快视图存储在数据库中。查询检索只需查询数据库中的元数据和快视图，而不用涉及原始数据。当需要显示、处理原始影像时，根据权限动态加载。

（三）矢量检索技术

归档信息查询是按一定的要求对地理信息系统所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的图像资料及其相应的属性。好的查询机制将为用户提供方便的信息资询服务，使用可户快速地从众多的数据中提取自己关心的存档遥感数据。影像数据的查询目前主要有以下几种方式，即空间查询、元数据查询、元数据关键字查询、图幅索引查询、直接浏览查询和基于内容的查询[5]。针对海洋地质遥感调查资料的特点，可以采用GIS数据叠加的方法来辅助影像的检索工作，基于经纬度范围图框或矢量图形，如自定义的几何形状点、多线段和多边形等进行检索，这将有效提高海洋地质调查遥感资料的管理水平和利用效率。

（四）数据安全保密措施

海洋地质遥感调查作为我国国土资源调查的重要组成部分，其档案保密管理工作与一般的档案管理工作存在明显差异，应严格遵循《档案法》的规定和《保密法》的相关法律法规[6]，合理合法地利用档案信息资源。随着现代信息技术的发展，涉密信息在传输方式、载体、处理及存储等方面有所改变，一旦网络遭到入侵，会增加泄密隐患，而泄密和窃密也更加隐蔽。因此兼顾保密工作与文件归档工作，使文件归档与保密相辅相成，有效提升涉密档案的归档管理技术水平，保障其涉密性、时限性和封闭性具有重要的战略意义。这就应当在遥感资料归档和管理的过程中，重视载体的病毒检查工作，完善信息系统防护墙，设置不同等级的管理与档案访问、获取权限，尽量避免涉密资料在线存储，并建立备份与恢复系统，以实现海洋地质调查遥感资料的安全管理。

“大数据时代”的到来，使得传统科研档案管理模式已不适用于当今的档案管理要求。对于海量地学遥感数据、辅助数据以及通过科学研究得到的产品数据，必须实行有效的存储、管理和检索，并在此基础上实现数据共享和发布。因此，海量遥感数据的归档工作要厘清概念、辩明关系、制定规范和转变观念，主动适应新环境、应对新需求、运用新技术、解决新问题，有效应对地学遥感资料档案管理环境变化的准则。