基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于遥感影像处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 经纬度剖分网格模型是按照固定的经线、纬线间隔递归划分的多层次网格，具有 简单、快捷、实用优点。传统的经纬度剖分网格模型主要用于粗略表达地球表面的空间位 置，一般经度要求不高，网格的划分层次不多。典型的剖分网格模型有NGA的世界地理参考 系统（World Geographic Reference System, Georef)和全球区域参考系统（Globe Area Reference System，GARS)等。上述剖分网格模型源于不同的应用背景，基本上以经纬度坐 标系统为划分基础，剖分层次一般为3~4层，各个层级都有较完整的编码体系，但是通常难 以满足更精确的地理定位。瓦片金字塔模型是目前公认的组织管理海量影像的有效方法。 由于构建瓦片金字塔时需要重采样生成低分辨率的上层影像，因此计算量大且耗时长。随 着遥感影像数据量的急剧增加，集中处理模式已很难满足当前遥感影像的处理要求。剖分 瓦片金字塔是统一管理全球海量影像的有效手段，能够实现同一地理坐标系下海量影像的 快速浏览。由于影像数据的投影方式不同，瓦片金字塔模型会有所区别。一般需要根据应 用需求，合理确定影像数据的投影格式。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是基于MapReduce的并行计算模型，针对遥感影像的特点，快速进 行批量遥感影像并行处理的基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法。
[0004] 本发明的步骤是： (I)Map瓦片处理阶段：计算由单幅遥感影像 /.生成的瓦片金字塔的各层瓦片行列范围： 根据GTPM模型、遥感影像的空间大小和经纬度范围，确定输出瓦片的层级范围
【主权项】
1. 一种基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法，其特征在于：其步骤是： (1) Map瓦片处理阶段：计算由单幅遥感影像 /.生成的瓦片金字塔的各层瓦片行列范围： 根据GTPM模型、遥感影像的空间大小和经纬度范围，确定输出瓦片的层级范围 ΓJ_j L ~|，其中 - I? J 为最接近分辨率 IP 的层级， L mill 5 max J xjIiiiii I 对每个I E 5 Ifflax L计算出瓦片金字塔的各层瓦片在GTPM模型中的行列范围 及_卩)、U)、C_(!)、Cmax(I) ，公式如下：
(3. 1) 其中，L」为向下取整；放大或缩小后的I^max层影像Gi像素大小 为：
(3. 2) 其中，「^为向上取整，为的像素宽度和高度； (2) 创建层瓦片任务： max 对于涉及到Lmax层的每个瓦片影像IXiLmax，r5 计算瓦片
其中，?为/右下角点经纬度在￡ 层上的像素坐标；确定了 中1 11 jHnax I L J 和1(4匪的有效像素区域对应的 像素区域PjSftiZimax,;构建了瓦片金字塔第Imax层任务；再将第 I 层瓦片作为输入/.执行上述步骤，即实现第f 层的瓦片任务构建，此时 max ? x^max-I iSca/e= 2 ;如此循环直至生成第一层瓦片，实现瓦片金字塔任务的创建； (3) 瓦片影像的生成： 瓦片底层Lmax的瓦片影像 Tik (Lsimz, r,c)[i][ β = PSR (Ltmiz, r,c)lliiScah j][Li / Scale j] ，其余层级的瓦片依照双线性内插法采样下一层的四个瓦片生成； (4) Reduce瓦片合并阶段： Reduce阶段合并相邻图幅影像之间的重复区域；此阶段，对于含有完整瓦片情况，只 取其中一个完整瓦片即可；不完整瓦片进行合并时，只需采用图层叠加原理即可实现；这 样就完成了遥感影像各层瓦片的镶嵌合并。
【专利摘要】一种基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法，属于遥感影像处理技术领域。本发明的目的是基于MapReduce的并行计算模型，针对遥感影像的特点，快速进行批量遥感影像并行处理的基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法。本发明通过Map瓦片处理、创建 层瓦片、瓦片影像的生成、Reduce瓦片合并四步骤来完成。本发明提出改进的基于MapReduce批量遥感影像的静态瓦片金字塔构建算法，实现了批量遥感影像瓦片金字塔的快速并行构建与生成瓦片金字塔大文件的结合。通过本发明瓦片金字塔大文件和HBase瓦片索引表的结构，从而建立全球瓦片影像的快速检索模型。
【IPC分类】G06T1-00, G06F17-30
【公开号】CN104657436
【申请号】CN201510051204
【发明人】全吉成, 吴晨, 刘宇, 王宏伟, 杨明权, 白新伟, 李明
【申请人】中国人民解放军空军航空大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月2日