解放军32023部队 辽宁 大连 116023
摘要：为了实现以高性能计算为依托的遥感图像集群数据处理系统，进一步提高海量遥感图像数据处理能力，就必须充分利用高性能计算技术和海量存储管理技术，构建起科学、合理的体系架构。本文针对多源遥感数据快速自动处理技术相关内容进行了简要分析 与探讨，以供参考。
关键词：多源遥感数据；快速；自动处理技术
在科技的影响下，测试领域发展迅速，图像分辨率显著提升，同时需要面对更加多样性的影像数据源，在这种背景下，遥感图像数据规模呈现急剧上升的趋势。立足传统的单机设备，很难满足遥感图像快速处理的需要，无法达到各个作业环节标准，给数据传输造成困扰，直接影响整个测绘工作的高效性与连续性，不利于生产效率的提升，时效性较差。为此，要将高超的计算机技术与存储管理技术进行结合，以高性能计算机技术为基础，构建科学的遥感图像集群数据处理系统，切实提升大规模遥感图像数据处理水平。
1基于专业角度对多源数据处理技术发展过程的阐述
遥感影像集群处理系统的构建主要依托信息化测绘生产基地，以其为背景，实现应用效率的显著提升。通过对大量数据的处理，采取诸多分析手段，结合不同区域和地形，探讨不同数据源和精度下的遥感数据处理技术流程，在多核计算机与信息化测绘体系相融合的前提下，形成了多源遥感数据快速处理模式。多源数据处理的技术流程如图1所示。
图1 多源数据处理的技术流程
2立足ADS80数据对多源遥感数据处理实验过程的分析
在实验过程中，立足现有的网络设施和测绘设备，将集群式遥感影像处理软硬件应用其中，与测绘实践相结合进行试验操作，达到多源遥感数据的快速自动处理，强化生产能力的提升，为构建信息化测绘生产技术系统提供更加全面的支持。立足ADS80数据，选择五条航线的ADS80数据应用在实验中，设置两台高性能计算机，同时，设置十个任务和44个节点的集群系统，实现在相同任务下，不同方式的效果对比。
2.1积极准备实验数据，强化对相关资料适用性的分析
借助资料库管理系统，进行实验所需数据的查询，同时，明确资料对实验的价值，分析其可利用性。对实验区所需的相关数据进行全面准备，如POS融合结算成果、相关原始影像数据信息、各个控制点的影像库等，关注精度要求与标准。
2.2执行区域网平差操作
这一操作需要借助LeicaXpro空三加密软件实现。首先，进行数据预处理操作，主要针对的是原始影像以及经由IMU/GPS解算处理的初始外方位元素，从而获取包含初始定位信息的L0级影像。而后，对区域内的连接点进行匹配操作，构建区域内无约束平差。在这之后，对控制点及检测点进行实时观测，强化精度检测的进行。借助检测点的精度情况，实现对空三精度分布均衡性的判定，对残差统计值进行记录，最终形成精度统计表。结合分析，如果所有数据能够达到成图要求和标准，那么，地面各点都可以视为检测点。一旦精度不达标，需将控制点再次融入区域网，执行约束平差操作，直到精度达标为止。
2.3集群作业模式在DEM生产中的优势
在单机作业环境下，DEM生产流程涉及诸多环节，如影像的合理裁剪、影像效果的增强处理、匹配以及转换等。如果借助集群作业方式进行DEM生产，只需要发挥影像自动匹配的模式，借助不同角度的影像，应用多视点的区域影像匹配技术，融合计算机集群并行处理手段，收集初始DSM，结合数据精度情况，进行立体化编辑，最终形成DEM。
2.4集群作业模式对DOM生产的价值
如果采取单机作业的方式进行DOM生产，需要进行诸多环节的操作，如影像的大小处理、匀光匀色以及镶嵌成图等。而集群作业在进行DOM生产之前，只需要在客户端对真彩色影像进行预处理，将影像相关的信息进行设置，明确坐标系统。而后对整个纠正区域进行拓扑规划，目的是有效降低影像数据的冗繁性，同时，为自动计算镶嵌线的形成提供支持。操作完毕之后，即可以提交给集群，推动自动作业的完成。
3对实验结果的总结与分析
3.1生产流程的改变(如图2、图3所示)
新流程下ADS40/80数据处理分为集群处理和单机作业两部分，即整条航带的分幅裁切、DSM匹配及DOM纠正、匀光、镶嵌在集群处理系统中进行，DEM编辑则在单机模式下进行。相比较过去的生产流程，具有以下优越性:①作业端用户只需要拷贝裁切后的分幅影像，减少大量的原始数据在作业端流转，减少数据冗余；②进行大区域DSM集中匹配，减少作业端DSM匹配工作量，节省人力；③能匹配生成大区域、多源影像的DSM数据，对快速建立虚拟三维模型具有重要意义；④采用统一的纠正、匀光、镶嵌进行大区域DOM制作，避免图幅之间、部门之间的接边，减少DOM在作业端的生产与周转周期。
3.3基于集群模式的生产流程优越性突出
首先，立足作业终端，使用者只需要对分幅影像进行相应裁切，有效减少原始数据在终端位置的传播和流转次数，避免呈现数据冗余现象。其次，能够满足大区域DSM集中匹配的要求，有效减少传统模式匹配工作量，节约大量资源。再次，在大区域和多源影像DSM数据的支持下，有效加快三维模型的构建。第四，应用具有统一性的匀光，能够推动大区域内DOM的制作，有效减少DOM位于作业端的周转次数。
3.4 DOM能够实现较高的匹配速度
与单机DSM匹配速度相比较，集群系统效果更加明显。首先，硬件集成度更高，处理速度显著提升。其次，并行计算能力的增强能够满足规模较大的存储需要，突破数据规模和容量的限制，同时，数据冗余现象被有效减少。再次，强化任务调度的智能化操作，实现多个任务的集中处理，增强过程控制。
结语
综上，通过专业实验可以发现，立足集群计算机以及高速发展的网络传输背景，信息化测试生产体系能够提升多源遥感数据处理的应用效果，强化资源的节约，切实提升生产效率，同时，为信息化测绘生产基地的发展和壮大提供更加权威的数据支持，为测绘应急、环境评估检测等领域提供更加高效的服务。
参考文献
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[2]沈琳.多源遥感图像素级融合方法研究[D].南京理工大学, 2009.
作者简介
曾令沙（1985-），男，广西来宾，硕士，2011年毕业于解放军信息工程大学遥感科学与技术专业，研究方向：主要从事航空摄影测量技术的应用与研究工作
论文作者:曾令沙,徐杰然,王睿
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/2
标签：遥感论文; 作业论文; 数据论文; 集群论文; 影像论文; 数据处理论文; 精度论文; 《防护工程》2017年第28期论文;