遥感影像分布式存储模型

本文在金字塔模型基础上,提出了一种能够快速提供多分辨率影像、支持分布式存储的遥感影像组织模型——瓦片金字塔模型,设计了模型的分布式存储数据结构。分析显示：数据结构支持大区域影像、混合型数据源、瓦片独立压缩和冗余存储配置。     

遥感影像并行服务系统设计与实现

实现海量遥感影像快速处理的重要基础是高速影像数据服务。基于影像瓦片模型、分布式并行存储体系结构,设计和实现遥感影像并行服务系统——瓦片服务系统,用于快速存储和访问以瓦片方式组织的遥感影像,为高速影像处理、实景城市等提供高吞吐数据服务。实验结果表明:瓦片服务系统具有快速存储和访问海量遥感影像的能力,在高速影像处理与影像服务等领域具有广阔应用前景。     

基于集群的影像并行OPTA算法研究

并行计算是提高海量遥感影像细化处理速度的有效途径.基于对OPTA细化算法的分析,深入研究OPTA细化并行算法中数据划分和数据通信优化等关键问题,提出一种适合集群并行处理的通信优化并行算法,实验证明该算法具有良好的加速比,适合集群计算环境下海量遥感影像的细化处理.     

大范围复杂三维场景并行绘制实时帧同步技术

针对复杂三维模型在实时绘制过程中的帧同步策略,该文提出改进。基于Windows集群开发了一种sort-first数据分布式体系结构的并行图形绘制系统;基于缓存交换技术提出一种多路并行的帧同步算法来提高集群的通信效率。在Windows集群系统上进行了验证实验,结果表明:(1)该算法较大程度地提高了集群的帧同步性能并缩短了同步重建时间;(2)集群并行系统有效地完成了大范围复杂三维GIS场景的流畅绘制显示。     

集群环境下并行GIS的体系结构设计

从高性能计算的角度,将集群系统和GIS有机结合,提出了一种采用层次结构设计思想的新的并行GIS体系结构设计方法,并对其中的任务管理、状态侦测、节点通信、GIS并行应用、编译系统和设计语言、安全机制和计算网格等关键技术做了进一步的讨论。     

利用MapReduce进行批量遥感影像瓦片金字塔构建

在分析面向瓦片金字塔并行构建任务分解的基础上,提出了一种利用MapReduce进行批量遥感影像瓦片金字塔并行构建的方法.实验结果表明,该方法不仅在集群上快速、有效地解决了单机上难以解决的大规模批量遥感影像瓦片金字塔的构建操作,而且具有良好的可扩展性.同时,该算法可作为大规模遥感影像并行处理的基础框架,非常容易扩展到高效能影像特征提取、遥感影像融合以及影像增量计算等其他海量遥感影像处理任务中.     

遥感影像并行分割的无缝拼接算法

针对影像数据分块并行处理造成的接边问题,该文基于构建缓冲区的方法提出了一种新的拼接算法。该算法只在每一个数据分块的右侧和下侧构建缓冲区,消除拼接线的原则是保证分割边界的准确性和拓扑关系的正确性。数据分块完成后采用并行的策略对第一个块进行分割,然后将每一块的分割结果与相邻的块进行拼接,在缓冲区内按一定规则判断各块分割对象是否保留并对拓扑关系进行检查,拼接完各块后并行输出对象矢量化后的结果。通过实验验证,该算法不仅保证了分割边界的准确性,而且能够处理大影像,提高了工作效率。     

大规模遥感影像全球金字塔并行构建方法

金字塔模型是大规模遥感影像可视化的基础,是在保证精度的前提下,采用不同分辨率的数据来提高渲染速度,从而在网络环境下实现大规模数据共享、服务和辅助决策支持。在构造金字塔的过程中,由于遥感数据经常会突破内存的容量,同时会产生大量的小瓦片,小瓦片存贮非常耗时,传统的串行算法很难满足应用需求。本文提出了一种并行大规模遥感影像的全球金字塔构造算法,利用图形处理器(graphics processing unit, GPU)的高带宽完成费时的重采样计算,使用多线程实现数据的输入和输出,在普通的计算机上实现大规模影像的全球金字塔的快速构建。首先,采用二级分解策略突破GPU、CPU和磁盘的存储瓶颈;然后,利用多线程策略加速数据在内存和磁盘之间的传输,并采用锁页内存来消除GPU全局延迟的影响;最后,用GPU完成大规模的并行重采样计算,并利用四叉树策略提高显存中数据的重复利用率。实验结果表明,本文方法可以明显地提高全球金字塔的构造速度。     

集群环境下的影像并行匹配算法

遥感影像的快速匹配是3维信息实时获取的关键,而采用并行处理技术能够有效地解决匹配的速度问题.在对基于概率松弛的匹配算法进行分析的基础上,结合集群并行计算平台的特点,从负载平衡和数据通信两个方面出发,对并行匹配算法中的数据划分关键问题进行了深入讨论,提出一种负载平衡的并行匹配算法.实验结果证明,该算法能够达到计算节点的负载平衡,通信开销更小,适合在集群计算平台进行高性能影像匹配处理.     

高分辨率遥感影像并行分割结果缝合算法

采用基于数据并行的遥感影像分割实现过程,提出了一种新的数据缝合算法解决分割结果合并问题。分割效果对比和运算效率分析等实验结果表明,此算法保持了分割结果合并后的边界正确性,使并行化分割在提高运算效率的同时保证了分割结果的可信度。     

遥感影像在最大极值范围的并行稳定匹配

针对目前立体影像匹配时普遍存在的配准稳定性与配准精度不能同时兼顾问题,该文采用金字塔和分块策略,首先在多尺度空间下进行粗匹配,获得大量的初始特征点集;然后通过限制金字塔影像的阶数对初始特征点进行坏点剔除和滤点均匀化来获得良好的初始特征点;最后通过进行分块影像并行化SIFT算法匹配来实现精确匹配,提高效率.实验结果证明,此遥感立体影像并行稳定匹配方法能够提高匹配的效率,对影像的旋转、缩放和视角变换具有更强的抵抗性,其配准精度较高,适用于大范围的遥感立体影像的匹配.     

遥感影像管理分发研究

近年来,遥感影像获取技术的不断革新,影像分辨率不断提高,其数据量呈现几何级数增长。面对海量的遥感影像数据,如何将其加以有效的管理分发,成为实际应用中迫切需要解决的问题。本文介绍了目前国内外遥感影像管理系统的研究现状,整理分析了各种研究成果,最后文章给出了作者自己的见解。     

国产卫星遥感影像多核并行自适应正射纠正方法

<正>射纠正是生成正射影像的关键步骤。随着国产卫星不断发射升空,国产卫星遥感影像的数据量急剧增加,正射纠正的处理速度越来越受到关注。传统的卫星遥感影像正射纠正多采用串行固定分块策略进行纠正,效率较低,单景处理时间长,单位时间内正射纠正的生产达不到要求,而GPU高性能加速对计算机硬件的要求较高,在实际生产中并没有很好地使用。本文在分析正射纠正算法并行性的基础上,提出了多核并行分块自适应正射纠正方法,能够在台式机和普通笔记本上高效计算,极大地提高了正射纠正的效率,获得了一定的加速比,很好地满足了实际生产要求。     

基于并行数据库的空间信息网络服务技术

当前空间信息的日益增长和空间问题复杂程度的不断加大,极大影响空间信息服务的效率。在阐述并行计算与GIS结合的必然性和可行性的基础上,详细讨论并行空间数据库集群体系结构、数据组织及并行算法等并行空间信息服务的关键技术,最终构建基于并行数据库的空间信息网络服务原型系统,并通过实验证明并行空间数据库系统在效率和性能上较传统GIS系统均得到明显提高。     

改进SIFT点特征的并行遥感影像配准

本文针对SIFT(尺度不变特征变换)算法存在的内存消耗多、运算速度慢的问题,采用金字塔和分块策略,首先对原始影像进行粗配准,然后进行分块影像匹配以实现精确配准。在匹配过程中,根据影像分辨率限制高斯金字塔影像的阶数,对特征点进行过滤;同时对匹配过程进行并行化,以提高算法效率。实验表明,改进算法在保证配准精度稳定的前提下,解决了原算法对内存要求高的问题,效率比原算法显著提高,适用于大范围遥感影像之间的配准。     

一种采用OpenMP技术的3DGIS并行绘制模型

针对海量3DGIS数据绘制计算量大、耗时长的特点,在多核计算和程序设计的基础上,利用OpenMP并行开发技术设计了多核3DGIS并行绘制模型。此模型利用3DGIS数据的可并行性特征,充分利用计算机的多核计算资源,通过派生出多个同步线程对3DGIS非相关数据进行并行绘制,并采用OSG渲染引擎进行可视化。结合三维城市场景实例验证了多核并行绘制所带来的计算加速比。     

基于ORACLE数据库的遥感影像存储技术

遥感影像的存储与管理是当前急待解决的问题.文中基于ORACLE数据库中典型数据类型的分析,提出并实现了遥感影像存储的3种不同途径和方法.     

一种基于形态金字塔的遥感影像融合方法及其性能评价

提出了一种基于影像形态金字塔分解的融合方法,并应用于IKONOS全色影像和多光谱影像的融合中。在构建金字塔时采用的形态滤波是非线性滤波,与线性滤波相比,它能更准确地定位边缘,更好地表现影像的空间细节信息。实验结果表明,基于形态金字塔的融合效果优于拉普拉斯金字塔和对比度金字塔。     

遥感影像数据库设计与实现

遥感影像数据库的设计与实现,主要实现了多源遥感影像数据的管理。通过调用GDAL库,实现多源遥感影像数据的读取,对影像数据进行分块,建立影像金字塔,实现影像数据和元数据入库,建立高效的索引机制;根据窗口显示范围,调取合理的金字塔层数据,并对数据进行缓冲和实施处理显示;最后,设计元数据的管理。最终实现影像数据和元数据信息的一体化管理。     

遥感影像数据库设计与实现

遥感影像数据库的设计与实现,主要实现多源遥感影像数据的管理.通过调用GDAL库,实现多源遥感影像数据的读取,对影像数据进行分块,建立影像金字塔,实现影像数据和元数据入库,建立高效的索引机制;根据窗口显示范围,调取合理的金字塔层数据,并对数据进行缓冲和实施处理显示;最后,设计元数据的管理.最终实现影像数据和元数据信息的一体化管理.