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试谈影像海量遥感影像快速生成金字塔算法和实现

收藏本文 2024-03-17 点赞:32378 浏览:146174 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着遥感技术的进展,遥感数据在日常生活中的运用越来越广泛,如地形测绘、数字地球、资源调查以及气象灾难预报等。其中高分辨率、多传感器和高时相的遥感影像成为对地观测的基础数据,遥感影像的数据量成几何级数增加。面对如此庞大的遥感影像,如何进行快速检索并显示用户感兴趣的数据成为探讨热点。学者依次提出分块技术、LOD模型、影像金字塔等解决案例,其中影像金字塔因结合了分块技术和LOD模型两者的优点,而被作为遥感影像常用的组织模型。影像金字塔的构建历程是以原始分辨率的影像作为金字塔的最底层,通过对原始影像采取特定的重采样策略,建立一系列图像内容相同但详尽程度和分辨率不同的影像,并且随着金字塔层数的增加图像的分辨率逐渐降低。显然对于当前海量遥感影像来说,这种策略生成金字塔耗时长,效率不高,不能满足诸如在线地图及时更新的需求。近年来,随着并行计算技术的快速进展,针对金字塔生成这一数据密集型计算任务,算法的并行化将大大提升大数据集处理的能力。本论文利用分布式数据存储和并行计算技术,在传统的金字塔算法上进行改善,提出了基于瓦片的N*M宫格划分,将传统的金字塔创建的大任务分割成多个子任务,以而加速金字塔的创建。同时为了将分布在不同节点上的金字塔文件统一在一起,本论文同时实现了面向金字塔的线性四叉树的索引,该索引可以解决目前空间索引在经纬度上表示不明确、方向性不强的不足。本论文在1个制约节点和5个计算节点的集群下,实现了本论文提出的金字塔创建算法。实验结果和单机传统金字塔算法作了比较,由此证明本论文提出的算法具有一定的先进性。关键词:遥感影像论文影像金字塔论文N~*M宫格划分论文并行论文

    摘要6-7

    ABSTRACT7-10

    第一章 绪论10-14

    1.1 探讨背景和作用10-11

    1.2 国内外探讨近况11-12

    1.3 论文的内容和贡献12-13

    1.4 论文的组织结构13-14

    第二章 海量遥感影像的快速显示14-28

    2.1 遥感影像14-18

    2.1.1 遥感影像的特点14-15

    2.1.2 遥感影像的数据格式15-16

    2.1.3 遥感影像的预处理16-17

    2.1.4 遥感影像的运用17-18

    2.2 影像分块18

    2.3 LOD技术18-22

    2.3.1 离散LOD19-20

    2.3.2 连续LOD20

    2.3.3 视点依赖LOD20-21

    2.3.4 层次LOD21-22

    2.4 金字塔模型22-28

    2.4.1 金字塔生成技术23-26

    2.4.2 金字塔文件结构26-27

    2.4.3 重采样策略27-28

    第三章 影像金字塔的瓦片索引28-36

    3.1 HILBERT曲线29-30

    3.2 MORTON(Z-ORDER)编码30

    3.3 线性四叉树索引30-36

    3.3.1 面向影像金字塔的线性四叉树拓扑定义31-32

    3.3.2 影像金字塔到线性四叉树的映射32-33

    3.3.3 影像金字塔的线性四叉树的编码33-34

    3.3.4 近邻查找算法34-36

    第四章 海量遥感影像金字塔算法设计36-44

    4.1 DGPG算法定义37-39

    4.2 DGPG算法关键步骤39-40

    4.3 DGPG算法流程40-44

    第五章 海量遥感影像金字塔算法实现44-57

    5.1 DGPG算法实现环境44-45

    5.2 实验数据45-46

    5.3 DGPG算法实现46-53

    5.3.1 任务调度的实现48-51

    5.3.2 金字塔的并行创建51-53

    5.4 实验结果53-57

    第六章 结论与展望57-59

    6.1 结论57-58

    6.2 展望58-59

    附录59-60

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