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《浙江大学》 2011年
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云计算环境下高分辨率遥感影像存储与高效管理技术研究

康俊锋  
【摘要】:随着对地观测技术的发展,我国已初步形成天地一体化的遥感应用体系,各行业和科研机构已积累了大量的高分辨率遥感影像数据。然而,这种按行业分散存储及管理的方式导致形成的“信息孤岛”,大大制约了高分辨率遥感数据共享及应用的发展。因此,如何整合并管理现有高分辨率遥感影像数据资源,及在分布式环境下为高分辨率遥感影像共享服务及高性能应用服务提供技术支撑是一个亟待解决的问题。近年来,云计算技术的不断成熟和发展,为高分辨率遥感影像快速获取及高效处理提供了一种新的有效方法。 论文在分析高分辨率遥感影像特点及应用的基础上,结合云计算的虚拟化、分布式存储、分布式计算技术,设计云计算环境下的高分辨率遥感影像存储模型、管理平台,以及高性能计算等服务,并将本平台与土地利用规划业务结合实现了一个原型实验系统。本文的主要研究内容如下: (1)设计云计算环境下的高分辨率遥感影像存储模型C-RSM在分析和对比当前主流云平台基础上,提出整合已有云平台Hadoop及Eucalyptus,并围绕遥感影像数据共享及地图服务等应用的特点,设计了基于Hadoop云平台下的高分辨率遥感影像数据组织方法;版本变更管理机制;并提出了Hadoop云平台下高分辨率遥感影像数据划分及存储策略;及设计了Hadoop云平台下高分辨率遥感影像存取算法,存取算法主要讨论了两种算法,分别是Hadoop下默认透明方式的高分辨遥感影像存取算法,和在提出Hadoop下的基于Block的金字塔模型索引基础上,设计了Hadoop下遥感影像地图服务的访问算法。 (2)在C-RSM模型基础上,设计高分辨率遥感影像管理平台C-RSMP在分析和对比当前分布式环境下的空间数据管理技术基础上,提出采用云计算技术管理高分辨率遥感影像的优势,并在分析了当前云GIS发展不足后,着手设计C-RSMP的体系结构、服务结构,以及C-RSMP中的高分辨率遥感影像基础服务,包括云计算环境下的高分辨率遥感影像数据共享服务、地图服务、及高性能计算服务。在服务设计中首次提出将GPU的并行计算能力与云计算技术结合,并在设计GPU加速的影像重采样算法及金字塔模型创建算法基础上,设计了Hadoop下GPU加速的影像重采样算法、及高分辨率遥感影像缓存管理算法,另外高性能计算服务的研究内容分为基于Eucalyptus虚拟资源管理的分布式任务、及基于MapReduce的高性能计算。 (3)将C-RSMP与土地利用规划业务结合实现原型实验系统:讨论了系统构架及系统中云计算环境的部署,实现并展示了系统中土地利用规划业务、云平台管理、高分辨率遥感影像数据共享及地图服务、高性能计算服务等功能模块。选取浙江省部分土地利用规划数据进行效率测试,主要针对系统提供的高分辨率遥感影像存取服务、地图服务、及高性能计算中关键算法在本实验平台上进行了多组对比效率测试,实验表明平台中的算法正确,性能可靠。 研究结果表明,本文采用基于遥感影像应用来设计云计算环境下高分辨率遥感影像存储模型、及管理平台的研究方法,可以解决当前遥感影像分散存储与管理的问题。本研究提出的两种高性能计算服务,其中基于虚拟资源管理的高性能计算可为其他串行算法移植到本平台提供基础,而基于MapReduce的GPU加速遥感影像算法可为其他遥感影像处理串行算法移植到本平台提供借鉴。本文将C-RSMP与土地利用规划行业应用结合,同样可为其他行业应用迁移到云计算环境提供一种新途径。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P237

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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6 方雷;基于云计算的土地资源服务高效处理平台关键技术探索与研究[D];浙江大学;2011年
7 曾志;云格环境下海量高分遥感影像资源与服务高效调配研究[D];浙江大学;2012年
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9 张丰;面向网格的海量时空数据访问、集成与互操作研究[D];浙江大学;2007年
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【二级引证文献】
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7 张剑清;郑顺义;张勇;张宏伟;李治江;;高分辨率遥感影像的精纠正[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
8 胡磊;;基于特征基元和LBP的全色高分辨率遥感影像的分类[A];第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011年
9 刘佶鑫;孙权森;罗楠;;压缩感知技术在遥感图像识别中的应用研究[A];中国遥感应用协会2010年会暨区域遥感发展与产业高层论坛论文集[C];2010年
10 张素莉;潘欣;李晓峰;孟祥萍;;基于自主智能体的高分辨率遥感影像平行道路提取[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 吴宏林;宁夏首次建立森林资源信息管理系统[N];华兴时报;2010年
2 本报记者 李薇;青春在测绘科研事业中闪光[N];中国测绘报;2010年
3 顾波 白晶石;三维地理信息系统投入应用[N];国家电网报;2010年
4 新宇;高新技术助力湖南基础测绘[N];中国测绘报;2009年
5 记者 周信炎;我国首颗民用立体测绘卫星2011年上半年发射[N];中国测绘报;2009年
6 记者 王瑜婷 钟勇;测绘高新技术大幅提高西部测图生产效率[N];中国测绘报;2008年
7 记者 杜斌;省级基础地理信息数据库建设研讨会召开[N];中国测绘报;2008年
8 国家测绘局测绘发展研究中心 徐磊;印度地理信息产业政策分析[N];中国测绘报;2010年
9 崔静;我国有望绘制出全球首张南极陆地“景观图”[N];中国改革报;2009年
10 孙杰 林宗坚 崔红霞;前景广阔的无人机低空遥感监测系统[N];中国测绘报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 康俊锋;云计算环境下高分辨率遥感影像存储与高效管理技术研究[D];浙江大学;2011年
2 李海霞;高分辨率遥感影像对象分类方法研究及其城乡规划监测应用[D];中国农业大学;2014年
3 王琰;基于像斑统计分析的高分辨率遥感影像土地利用/覆盖变化检测方法研究[D];武汉大学;2012年
4 何原荣;矿区环境高分辨率遥感监测及其信息资源开发利用的方法与应用研究[D];中南大学;2011年
5 陈杰;高分辨率遥感影像面向对象分类方法研究[D];中南大学;2010年
6 祝锦霞;高分辨率遥感影像变化检测的关键技术研究[D];浙江大学;2011年
7 陶超;高分辨率遥感影像中的城区与建筑物检测方法研究[D];华中科技大学;2011年
8 陶超;高分辨率遥感影像中的城区与建筑物检测方法研究[D];华中科技大学;2012年
9 Rami Badawi(巴达卫);基于高分辨率遥感影像的南京典型城区绿地信息提取[D];南京大学;2012年
10 肖龙龙;面向高分辨率遥感光学成像的压缩感知理论及方法研究[D];国防科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康萌萌;基于共享特征的高分辨率遥感影像多层次分类研究[D];上海交通大学;2013年
2 王波;基于面向对象的高分辨率遥感影像人工地物信息提取[D];江西理工大学;2011年
3 李晶莹;基于面向对象的高分辨率遥感影像土地沙化调查[D];青海师范大学;2011年
4 詹福雷;基于面向对象的高分辨率遥感影像信息提取[D];吉林大学;2014年
5 陈洪;高分辨率遥感影像居民地提取方法研究[D];中南大学;2013年
6 王浩;基于面向对象的高分辨率遥感影像车辆提取方法研究[D];北京交通大学;2013年
7 宋亚斌;高分辨率遥感影像LAI定量估测[D];中南林业科技大学;2012年
8 潘旋;基于混叠采样的高分辨率遥感光谱成像研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 祝振江;基于面向对象分类法的高分辨率遥感影像矿山信息提取应用研究[D];中国地质大学(北京);2010年
10 焦腾;基于高分辨率遥感影像的交通路网提取技术研究[D];湖南大学;2013年
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