高光谱数据库系统总体结构

一个完整的高光谱数据库系统应该有五个组成部分:核心部分是高光谱图像样本库系统;为了保证数据的多样性，以及和地面光谱的匹配，基于已有技术的光谱数据库辅助系统是必要的;为了扩展数据库的功能,在存储、搜索等基本功能上丰富数据库的应用,建立一个高光谱数据分析系统会有很大的帮助;在整个数据库系统之上，面向高光谱海量数据集的带有数据挖掘功能的数据仓库将为高光谱数据的应用提供更广阔的空间;由前台界面系统与用户交互，得到其关心的条件并返回其需要的结果能更好地促进用户与数据系统的交流。下面将对各系统功能进行详细描述。

(1)高光谱图像样本库系统

这是高光谱数据库系统的核心所在，它主要负责高光谱样本图像光谱数据及其对应的属性数据的存储、查询、浏览、添加、修改、删除等基本操作。其中存储的可以是地面成像光谱辐射计或者航空、航天高光谱成像仪采集的图像光谱数据,其兼容性保证各种光谱波段设置的高光谱成像仪采集的样本均可以存储。另外，出于应用角度的考虑，在库中存放的应该是经过校正、处理的标准图像光谱数据，而且其相应的属性中不但可以包括地学、测量方面的属性数据，还可以面向需求扩展到经纬度信息乃至分类信息。

(2)光谱数据库辅助系统

高光谱数据库系统来源于已有的光谱数据库系统,而且现有的很多高光谱航空、航天成像仪还需要地面调查,取得地面光谱的配合。所以建立一个光谱数据库辅助子系统无论从技术角度还是应用角度都是很有必要的。目前国内光谱数据库系统技术尚不成熟，建立一套综合光谱、图片、其他属性数据和高光谱数据库处于同一个大型数据库平台下的光谱数据库系统，既可以为高光谱数据库起到必要的辅助作用，也可以进一步 提高我国光谱数据库的发展水平。如果可以将其网络化，则将极大地扩展系统的应用范围,后面提到的附加数据分析系统也将进一步促进光谱数据库的应用。

(3)高光谱数据分析系统

为了满足科研的需要,作为一个成熟的数据库应用系统，光有数据库基本的管理功能是不够的。尤其是高光谱数据中富含了很多信息,相应的处理模型、方法也已经做了很多的研究，将一些常见的处理方法软件化，为全系统搭建一套高光谱数据分析子系统将极大地促进高光谱数据库系统的应用范围,给高光谱研究应用带来极大的便利。

(4)带有数据挖掘功能的数据仓库

一景1024×1024分辨率的高光谱图像数据就含有1M条光谱曲线，如果每条光谱曲线有100个波段，就是100M的数据量，明显可以看出高光谱数据是典型的海量数据。同时，高光谱图像光谱数据具有很多空间几何信息，相互之间具有复杂的关系，多景同类图像之间更会有复杂的关系，这就给利用数据仓库整合数据，再进行数据挖掘提供了良好的基础。数据挖掘、数据仓库正是当前数据库发展的前沿和热点,其目标就在于数据积累的基础上,深入探索数据间的关系与规律，从而进一步得到有价值的信息和结论。可以预见，将数据挖掘、数据仓库应用于高光谱数据必将有光明的前景。

(5)前台界面系统

它的目标就是和用户交互，得到其意见并反馈其需要的信息。这也是系统中最富于变化的一部分，从形式 上讲它可以采取网络化或单机运行两种方式;各有优势，但网络化必将是发展的趋势;从开发而言则有许多常见的工具可以选用;从样式上看，则随着开发的投入可以不断改进。