基于mpi的海量遥感影像并行处理技术探析

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1、基于MPI的海量遥感影像并行处理技术探析第卷第期，・全球定位系统，年月基于的海量遥感影像并行处理技术探析中焕，石晓春,邱宏华广东省国土资源测绘院，广东广州摘要:有效处理海量遥感影像数据，是解决遥感产品生产系统的大规模复杂应用的关键。针对目前通用的顺序处理已不能满足海量数据运算要求的问题,基于并行处理开发环境，采用分级、分块的金字塔技术来对遥感影像数据做预处理，进而进行海量遥感影像切片、分块计算、并行处理和影像合成，有效地提高了海量遥感影像数据的运算速度,为海量遥感影像并行处理提供实践依据。关键词:遥感；；并行处理;静态负载

2、均衡小图分类号：文献标志码：文章编号：？？？引言技术背景随着遥感技术和数字摄影技术的快速发展，遥・遥感影像切分与合成感影像数据的应用越来越广泛，已成为重要的数据遥感影像切分即将整幅遥感影像按照其金字源和数据更新的手段。近年來，遥感技术研究的塔分层的级别分割成若干小的图片,每个切片单独力度不断加大，各种新卫星不断升空，遥感数据源存储为一个文件,并按照一定的规则存储在文件系呈现岀高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨统屮。遥感影像合成即将切片目录中的所有切片率的发展趋势，传感器常常接收到超过的大数拼合在一起,形成一•幅完整的影

3、像，且该完整影像据量遥感影像。需复制切片的空间参考、仿射变换等信息。在影像有效处理海量遥感影像数据，是解决诸如气象切分之前，必须预先定义一组标准的影像切分参预报、资源普查、导航定位、农业生产、环境监测等数，影像切分参数既能保证影像切分过程的一致领域遥感产品生产系统的大规模复杂应用的关键。性,也能保证影像切分后的影像切片信息描述的完国内外许多学者已进行人量研究，如袁帅等在整性。影像切分参数是影像根据以切片为单位显和的基础上,通过对影像数据分示或处理时坐标映射、影像显示的核心参数，包扌舌：块存储、建立空间索引、元数据存储、完成

4、了海量影切片大小:,像数据的管理;王俊等对多图幅海量数据电子地影像经过切分后生成许多小块的图片,称为切图快速显示做了一系列研究;朱江等基于？片。切片的宽和高一般相等,实现了海量影像数据的在线发布和共享;土亦即我们通常使用正方形的切片，以像索为单位，佳等提出了一种面向海量空间数据的并行~通常有查询技术。针对目前通用的顺序处理己不？一”，一，，，能满足海量数据运算要求的问题，基于并行切片的宽、高的尺寸应以大于等于像索为佳。处理开发环境，进行了海量遥感影像并行处理研究，大幅度地提高了海量遥感影像数据的运算速图片格式度。可以选用或

5、，图像质量比较好，并支收稿日期:？联系人：申焕？：・？全球定位系统第卷持通道。上述文件安装Z后，即可安装•软件坐标系统开发包，接着在环境变量中加入“：?国际上坐标系统普遍采用的是欧洲石油勘探\组织，坐标参考系数集的编码表示法，各.”，再打开命令提示符窗口，将当前口大软件厂商儿乎都支持表示法，录改变到•的安装目录下默认为：同样支持表示法。开放地理信息联盟•，最后输入命令“？，标准屮间参考系统的与的・？・”，执行效果如图所示。空间参考系统的是一致的。金字塔分级数金字塔分级数是根据切片的尺寸来计算的。对于同一幅影像，不

6、同大小的切片对应不同的金字塔分级数。确定了金字塔分级数，对原始影像重采样，建立影像金字塔。仿射变换仿射变换用含有个元素的双精度浮点数数组来表示，描述了地图上像元行列坐标到地理参考空间的映射。图运行示例颜色对照表位的遥感影像含个波段通常含有一个图中所示，程序启动了颜色对照表的记录，其值在程序的个进程，在中,秩为的~区间内取值，内的每一个值对应着一进程这里为主进程向其它进程发送命令，个颜色值，值与颜色值的一一对应，便构成了然后返回运行这些进程的计算机名，因为这里的颜色对照农。个进程运行在一台计算机上，这个进程返回的计・简介算机

7、名是相同的。如果程序运行正确消息传递接口是目前比较流行的并行的话，说明•安装成功，其后就可以开发计算开发环境Z-O是一个并行计算消息传并行程序。递接口标准，由论坛推川I,该标准的目的是提高并行程序的可移植性和开发效率。基于的海量遥感影像并行处论坛是由欧美主要的并行计算机生产商，大理技术实现学、政府实验室和工厂研究人员组成的一个非官方遥感影像的存储是二维数组，人部分遥感影像组织。论坛在年月正式推出了的处理都是对像素值的逐点处理，因此遥感影像的的第一个版本•，又于年月推出了并行处理过程如下：•，对原有的版本进行了修改、完善和补

8、充。影像切分年月推出的・版木中，又加入了远利用影像切分算法将遥感影像切分成若干个程存储访问、并行/、动态进程管理等内容。合适的切片，具体算法如下：现在已经成为产业界广泛支持的并行计算标%1计算金字塔分级数准。假设原始影像的宽度为，高度为••开发环境配置，切片的尺寸为，则有:•开发环境配置前需安装以下应用