1 卫星影像金字塔分块原理说明
通常我们在工作中使用的卫星影像数据，轻则几百M，重则几百个G甚至上TB级。影像数据太大，是大家经常会遇到的一个问题，尤其是想下载一个省以上数据的时候该问题尤为突出。那么该问题是否有一个比较好的解决方案呢？
以全球为例，我们以19级为例，共有2^18 * 2^17 张瓦片，如此多的瓦片会让磁盘愈来愈慢，同时也无法维护。花费时间越来越长，最后不了了之。
当影像范围比较大时，我们可以采用金字塔分块的方式进行管理，系统会自动将大范围分成若干个块，且块与块之间是可以无缝拼接的。
一般情况我们选择全球前10级别作为基础级别，因数据量不大(1G)左右，后续以10级作为基础级别，全球19级别数据被划分为 2^8 * 2^7(512 * 256)个块。每个块中包含了256 * 256 张小瓦片。
2 .fepk文件格式说明
我们一般不会直接采用瓦片作为管理单元，会把一个块作为管理单元，把数据划分为索引文件与数据文件，如下所示：
数据文件：world.fepk
索引文件：world.fepk.idx
2.1 索引文件
表 1教程案例
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文件头 |
字段 |
值 |
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文件头 |
char szMagic[20] |
fe.tile.store.data20字节 |
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uint version |
版本号4字节 |
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uint typeId |
数据类型 enum PKType { PK_IMAGE , PK_DEM, PK_VEC, PK_QXSY, PK_USER, };4字节 |
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uint wgs84 |
是否是wgs84经纬投影4字节 |
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uint flag |
4字节 |
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uint64 timestamp |
时间戳8字节 |
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real2 vStart |
经纬度最小范围8*2字节 |
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real2 vEnd |
经纬度最大范围 8*2字节 |
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LevSnap levOff[24] |
级别索引，8 * 24 字节 |
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char _reserve[240] |
保留 |
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级别1 |
int2 _start |
2 * 4字节，瓦片最小行列号 |
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int2 _end |
2 * 4字节，瓦片最大行列号 |
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uint64 _offset |
8字节 |
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uint64 _dataSize |
8字节 |
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uint _lev |
4字节 |
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char _reserve[216] |
216字节 |
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瓦片数据索引矩阵数据PKTLHeader |
N * PKTLHeader N = (_end.x - _start.x + 1) * (_end.y - _start.y + 1) |
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PKTLHeader |
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级别2 |
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级别3 |
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级别… |
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PKTLHeader定义：
struct PKTLHeader
{
/// 有无数据标记,即服务器上是否有该数据 0,无，1，有
uint64 _data:2;
/// 在本文件中是否已经存储 0,无，1，有
uint64 _stored:2;
/// 状态,
uint64 _state :6;
/// 数据地址,使用50个bit最大 2^54
/// 单个文件最大16 K T
uint64 _offset : 54;
/// 如果该值!= 0xFFFF,则有效，否则无效,
/// 使用该字段的意义在于解决网络读取问题，比如在云盘上
/// 先读取索引，如果没有数据大小，或者数据大小存储在数据文件中，则需要
/// 再次访问数据文件，才可以得大小，增加额外的IO，同时兼顾大小，该变量最大可以存储64K
/// 如果超过了64K，那么一样的需要访问数据文件获取大小
ushort _dataSize;
};
共计10自字节
LevSnap定义：
struct LevSnap
{
uint64 _lev:8;
uint64 _offset:56;
};
共计8字节
2.2 数据文件文件
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文件头 |
字段 |
值 |
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文件头 |
char szMagic[20] |
fe.tile.store.data20字节 |
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uint version |
版本号4字节 |
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uint typeId |
数据类型 enum PKType { PK_IMAGE , PK_DEM, PK_VEC, PK_QXSY, PK_USER, };4字节 |
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uint wgs84 |
是否是wgs84经纬投影4字节 |
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uint flag |
4字节 |
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uint64 timestamp |
时间戳8字节 |
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real2 vStart |
经纬度最小范围8*2字节 |
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real2 vEnd |
经纬度最大范围 8*2字节 |
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LevSnap levOff[24] |
级别索引，8 * 24 字节 |
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char _reserve[240] |
保留 |
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数据0 |
Int4 |
4*4字节，行号，列号，级别，大小 |
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数据 |
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数据1 |
Int4 |
4*4字节，行号，列号，级别，大小 |
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数据 |
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数据… |
Int4 |
4*4字节，行号，列号，级别，大小 |
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数据 |
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3 如何使用数据
3.1 解压成标注金字塔瓦片
用户可以通过FEPKUNPack.exe 解压程序，将数据加压标准的金字塔瓦片，然后即可使用，导出后如下所示。
导出后可以方便的被osgEarth,cesium,argis,fastearth等软件直接加载。
缺点： 导出后，占用磁盘大小比未解压前大50%。
导出后，维护困难，因为文件很多，拷贝能都受到影响。
数据截图
3.2 API读取瓦片
使用SDK/API访问数据，为了方便大家使用，避免数据解压，可以使用FEPKReadApi
SDK读取数据,SDK获取
SDK 不提供源码，有偿开源，具体交价格面议。（VX:JingWeiKuaiTu)
SDK，支持翻译成其他语言，具体交价格面议。(VX:JingWeiKuaiTu)
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extern "C" { /// <summary> /// 打开文件函数，可以打开索引也可以打开数据文件 /// </summary> /// <param name = "fileName">文件名称</param> /// <return>0:失败,否则成功</return> FEPKFile fepkOpenFile(const char* fileName); /// <summary> /// 读取索引数据函数 /// </summary> /// <param name = "file">索引文件指针</param> /// <param name = "x">列号</param> /// <param name = "y">行号</param> /// <param name = "z">级别</param> /// <param name = "header">返回文件头信息</param> /// <return>true:false</return> bool fepkReadHeader(FEPKFile file,int x,int y,int z,FEPHHeader* header); /// <summary> /// 根据文件头信息读取文件大小（瓦片数据大小） /// </summary> /// <param name = "file">索引文件指针</param> /// <param name = "header">文件头信息</param> /// <param name = "pSize">输出文件大小</param> /// <return>true:false</return> bool fepkReadDataSize(FEPKFile file,const FEPHHeader* header,uint* pSize); /// <summary> /// 读取瓦片数据函数 /// </summary> /// <param name = "file">索引文件指针</param> /// <param name = "header">文件头信息</param> /// <param name = "pBuf">输入缓冲区大小</param> /// <param name = "nBufLen">缓冲区长度</param> /// <return> -1:失败,0:无数据,>0 数据的真实大小</return> int fepkReadData(FEPKFile file,const FEPHHeader* header,void* pBuf,uint nBufLen); /// <summary> /// 关闭文件 /// </summary> void fepkCloseFile(FEPKFile file); /// <summary> /// 从一个文件夹中读取瓦片的数据头，以及瓦片的大小 /// </summary> /// <param name = "path">目录组，以null结束</param> /// <param name = "x">瓦片的编号</param> /// <param name = "y">瓦片的编号</param> /// <param name = "z">瓦片的编号</param> /// <param name = "header">文件头信息</param> /// <param name = "pSize">瓦片大小</param> /// <return>返回打开的文件</return> FEPKFile fepkReadTileHeader(const char** path,int x,int y,int z,FEPHHeader* header,uint* pSize); /// <summary> /// 从一个文件夹中读取 /// </summary> /// <param name = "file">文件句柄</param> /// <param name = "header">文件头信息</param> /// <param name = "pBuf">输入/输出，从fepkReadTileHeader读取</param> /// <param name = "nBufLen">输入,从fepkReadTileHeader读取</param> /// <return>返回读取的长度-1,失败，0，文件内部错误，其他读取的长度</return> int fepkReadTileData(FEPKFile file,const FEPHHeader* header,void* pBuf,uint nBufLen);
} |
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使用说明：
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#include "FEPKReaderApi.h"
#include <stdio.h> /// 如果是SDK，非源码方式，则需要因入库 /// #pragma comment(lib,"FEPKReader.lib") int main(int, char**) { /// 1. 开发文件 FEPKFile file = fepkOpenFile("D:\\FE\\data\\fepk\\world.fepk"); if (file == nullptr) { return 0; } FEPHHeader header; uint nSize = 0; /// 2. 读取给定瓦片编号的文件头信息 /// 如果返回false,说明当前文件中没有给定的瓦片数据 if (!fepkReadHeader(file, 0, 0, 0, &header)) { return 0; } /// 3. 读取数据大小 if (!fepkReadDataSize(file, &header, &nSize)) { return 0; } /// 申请空间 char* pBuf = new char[nSize]; /// 4. 读取数据 if (!fepkReadData(file, &header, pBuf, nSize)) { printf("read ok！\n"); } /// 5. 释放内存 delete[]pBuf; /// 6. 关闭文件 fepkCloseFile(file); return 0; } |
3.3 使用service.fepkHttp.exe
系统提供了基于C++实现的http.fepk.Server，当启动了服务后。
可以直接通过http://127.0.0.1/0/0/0访问。截图如下。