基于MapReduce的靜態(tài)瓦片金字塔并行構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于遙感影像處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 經(jīng)緯度剖分網(wǎng)格模型是按照固定的經(jīng)線、緯線間隔遞歸劃分的多層次網(wǎng)格，具有 簡單、快捷、實用優(yōu)點。傳統(tǒng)的經(jīng)緯度剖分網(wǎng)格模型主要用于粗略表達地球表面的空間位 置，一般經(jīng)度要求不高，網(wǎng)格的劃分層次不多。典型的剖分網(wǎng)格模型有NGA的世界地理參考 系統(tǒng)（World Geographic Reference System, Georef)和全球區(qū)域參考系統(tǒng)（Globe Area Reference System，GARS)等。上述剖分網(wǎng)格模型源于不同的應(yīng)用背景，基本上以經(jīng)緯度坐 標系統(tǒng)為劃分基礎(chǔ)，剖分層次一般為3~4層，各個層級都有較完整的編碼體系，但是通常難 以滿足更精確的地理定位。瓦片金字塔模型是目前公認的組織管理海量影像的有效方法。 由于構(gòu)建瓦片金字塔時需要重采樣生成低分辨率的上層影像，因此計算量大且耗時長。隨 著遙感影像數(shù)據(jù)量的急劇增加，集中處理模式已很難滿足當前遙感影像的處理要求。剖分 瓦片金字塔是統(tǒng)一管理全球海量影像的有效手段，能夠?qū)崿F(xiàn)同一地理坐標系下海量影像的 快速瀏覽。由于影像數(shù)據(jù)的投影方式不同，瓦片金字塔模型會有所區(qū)別。一般需要根據(jù)應(yīng) 用需求，合理確定影像數(shù)據(jù)的投影格式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是基于MapReduce的并行計算模型，針對遙感影像的特點，快速進 行批量遙感影像并行處理的基于MapReduce的靜態(tài)瓦片金字塔并行構(gòu)建方法。
[0004] 本發(fā)明的步驟是： (I)Map瓦片處理階段：計算由單幅遙感影像 /.生成的瓦片金字塔的各層瓦片行列范圍： 根據(jù)GTPM模型、遙感影像的空間大小和經(jīng)緯度范圍，確定輸出瓦片的層級范圍
【主權(quán)項】
1. 一種基于MapReduce的靜態(tài)瓦片金字塔并行構(gòu)建方法，其特征在于：其步驟是： (1) Map瓦片處理階段：計算由單幅遙感影像 /.生成的瓦片金字塔的各層瓦片行列范圍： 根據(jù)GTPM模型、遙感影像的空間大小和經(jīng)緯度范圍，確定輸出瓦片的層級范圍 ΓJ_j L ~|，其中 - I? J 為最接近分辨率 IP 的層級， L mill 5 max J xjIiiiii I 對每個I E 5 Ifflax L計算出瓦片金字塔的各層瓦片在GTPM模型中的行列范圍 及_卩)、U)、C_(!)、Cmax(I) ，公式如下：
(3. 1) 其中，L」為向下取整；放大或縮小后的I^max層影像Gi像素大小 為：
(3. 2) 其中，「^為向上取整，為的像素寬度和高度； (2) 創(chuàng)建層瓦片任務(wù)： max 對于涉及到Lmax層的每個瓦片影像IXiLmax，r5 計算瓦片
其中，?為/右下角點經(jīng)緯度在￡ 層上的像素坐標；確定了 中1 11 jHnax I L J 和1(4匪的有效像素區(qū)域?qū)?yīng)的 像素區(qū)域PjSftiZimax,;構(gòu)建了瓦片金字塔第Imax層任務(wù)；再將第 I 層瓦片作為輸入/.執(zhí)行上述步驟，即實現(xiàn)第f 層的瓦片任務(wù)構(gòu)建，此時 max ? x^max-I iSca/e= 2 ;如此循環(huán)直至生成第一層瓦片，實現(xiàn)瓦片金字塔任務(wù)的創(chuàng)建； (3) 瓦片影像的生成： 瓦片底層Lmax的瓦片影像 Tik (Lsimz, r,c)[i][ β = PSR (Ltmiz, r,c)lliiScah j][Li / Scale j] ，其余層級的瓦片依照雙線性內(nèi)插法采樣下一層的四個瓦片生成； (4) Reduce瓦片合并階段： Reduce階段合并相鄰圖幅影像之間的重復(fù)區(qū)域；此階段，對于含有完整瓦片情況，只 取其中一個完整瓦片即可；不完整瓦片進行合并時，只需采用圖層疊加原理即可實現(xiàn)；這 樣就完成了遙感影像各層瓦片的鑲嵌合并。
【專利摘要】一種基于MapReduce的靜態(tài)瓦片金字塔并行構(gòu)建方法，屬于遙感影像處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是基于MapReduce的并行計算模型，針對遙感影像的特點，快速進行批量遙感影像并行處理的基于MapReduce的靜態(tài)瓦片金字塔并行構(gòu)建方法。本發(fā)明通過Map瓦片處理、創(chuàng)建 層瓦片、瓦片影像的生成、Reduce瓦片合并四步驟來完成。本發(fā)明提出改進的基于MapReduce批量遙感影像的靜態(tài)瓦片金字塔構(gòu)建算法，實現(xiàn)了批量遙感影像瓦片金字塔的快速并行構(gòu)建與生成瓦片金字塔大文件的結(jié)合。通過本發(fā)明瓦片金字塔大文件和HBase瓦片索引表的結(jié)構(gòu)，從而建立全球瓦片影像的快速檢索模型。
【IPC分類】G06T1-00, G06F17-30
【公開號】CN104657436
【申請?zhí)枴緾N201510051204
【發(fā)明人】全吉成, 吳晨, 劉宇, 王宏偉, 楊明權(quán), 白新偉, 李明
【申請人】中國人民解放軍空軍航空大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月2日