基于JPEG-LS的遥感卫星图像解压缩并行处理算法和系统研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tjyydtj1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
遥感卫星图像数据解压缩系统是卫星地面预处理系统中的重要组成部分,主要负责星上下传图像数据的解压缩任务,其生成的数据是后续地面处理步骤的数据基础。如今,随着遥感卫星技术的发展,卫星发射数量逐年增加,遥感卫星图像数据的处理呈现出大数据量和实时性要求高等特点,这对遥感卫星图像数据解压缩系统的处理速度和扩展性提出了更高的要求。本文结合课题组关于解压缩处理系统方面的应用场景,在分析遥感卫星图像数据解压缩系统发展现状的基础上,对基于JPEG-LS压缩算法的卫星图像数据解压缩并行化处理进行了研究,同时对系统如何实现多星的可扩展性进行了研究。文章首先分析了遥感卫星图像数据解压缩系统的发展现状,对本文中解压缩系统中应用的相关技术进行了介绍;然后分析了解压缩系统中的关键技术点以及本文对应的解决方法,为实现系统流程的高效组合,提出一种基于流水线并行的系统结构,为了实现系统的快速处理,提出了一种具有计算负载均衡的基于SMP机群的MPI+OpenMP二级并行解压缩算法,为达到系统的简单可扩展,提出了一种利用外部配置文件、通用数据结构和软件设计模式相结合的方式来解决系统可扩展性的设计;接下来阐述了对解压缩系统的设计和实现,通过需求分析确定系统需求指标,完成系统总体设计,进而对系统中的关键算法模块进行详细的设计和实现;而后使用基于JPEG-LS压缩算法的资源三号01星数据对系统在处理性能、并行加速比和数据正确性指标上进行了实验,结果表明本文系统在五台各配备2颗Intel Xeon E5620的刀片服务器上实现了对资源三号01星双通道数据的实时准确处理,同时使用高分二号卫星多光谱数据对系统可扩展性进行实验,通过配置文件的配置和少量代码的编写,在不改变原有代码的基础上实现了数据的正确处理。从实验结果可看出,本文设计实现的基于JPEG-LS的遥感卫星图像数据并行解压缩系统具有良好的处理性能以及可扩展性,是对遥感卫星图像数据解压缩系统工程实践的一次积极的探索,具有很好的实践参考价值。
其他文献
煤化工废水是一种高浓度难降解的化工废水,需要进行预处理以降低后续深度处理的负荷。在煤化工废水过滤和酸化沉降的基础上,分别选取聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和明矾
<正>犯罪嫌疑人在被侦查羁押过程中,周边自然环境、社会环境急遽改变,个人评价与社会地位定位急遽改变,面对侦查人员的讯问,心理过程、心理特征、心理状态都不稳定。侦查讯问
本文利用2006年中国东、中、西部9个省份的家庭调查数据,研究收入、收入差距、相对收入和城镇居民健康之间的关系。结果显示,健康状况随着个人收入的增加而改善。但不呈现明显
港口物流是现代物流业的重要组成部分,是推动国民经济或地区经济发展的加速器。苏南地区港口物流在取得发展成就的同时,也面临着诸多问题。文中分析了目前苏南地区沿江港口开
资本主义的去工业化与金融化使得当前世界体系的经济增长模式建立在全球贸易失衡的基础之上,并且需要一些发达国家以持续的加杠杆和信用扩张为前提。这就决定了世界体系的不
在中国古代社会,教师权威具有普遍的合理性与合法性。传统中国教师权威主要来自四个方面:一是儒家道统赋予教师的权威,尊师即是重道,重道必须树立教师权威。二是社会制度和法
一堂好课,应该是“动感”的课堂。教师动了起来,能够充分发挥自己的主导作用;学生动了起来,成为了学习的主体;师生互动,彼此交流感情,分享学习的成果,享受共同学习、共同研究
目的研究建立一种快速检测香烟毒性技术方法,对100种香烟的毒性检测比较强弱,并进行毒性分级,建议市售香烟要食品化管理,经毒性安检后,注有毒性强弱的标识方可上市销售,以确
风积沙作为一种黏聚力低、自稳能力差的不稳定围岩,给隧道设计和施工带来很大困难。为探究风积沙围岩压力大小和分布规律,依托蒙华铁路王家湾隧道开展现场量测试验,根据实测
20世纪60年代,荷兰学者哈布拉肯(N.John Habraken)提出开放建筑思想,作为其理念在住宅领域的实践,SI住宅通过"S(skeleton -支撑体)"和"I(infill-填充体)"的有效分离使住宅具