影像重采樣GPU并行實現(xiàn)及瓦片緩存策略優(yōu)化研究.pdf

1、隨著遙感技術(shù)的日臻完善，使得遙感影像的數(shù)據(jù)量正呈現(xiàn)幾何級數(shù)的倍率增長，遙感影像數(shù)據(jù)也逐漸成為空間數(shù)據(jù)更新的主要來源。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日臻成熟，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遙感影像的數(shù)據(jù)共享已經(jīng)成為現(xiàn)實，遙感影像數(shù)據(jù)的共享領(lǐng)域也從專業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)向了公眾生活。但是，影像數(shù)據(jù)的高效共享目前面臨著數(shù)據(jù)資源的組織管理以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制等問題。因此，對空間數(shù)據(jù)的組織管理與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念A(yù)取緩存技術(shù)等的研究，是實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)高效共享的關(guān)鍵。
　　本文在深入剖析空

2、間數(shù)據(jù)組織管理與網(wǎng)絡(luò)傳輸相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以遙感影像數(shù)據(jù)的有效組織管理和快速訪問為目標，從遙感影像的分層分塊和遙感影像瓦片的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确矫嬲归_研究工作，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)高效的數(shù)據(jù)組織管理——遙感影像數(shù)據(jù)的快速分層、合理分塊
　　本文利用遙感影像的細節(jié)紋理特征，發(fā)展了一種考慮影像區(qū)域特征的分層采樣插值算法。該算法采用閾值判斷的方法，根據(jù)影像數(shù)據(jù)的區(qū)域細節(jié)特征分割為平滑區(qū)域和復(fù)雜區(qū)域，并對應(yīng)設(shè)計不同的插值公式，使本

3、文算法同時具有較高的插值精度和計算效率。然后利用遙感影像數(shù)據(jù)處理的天然“可并行性”，引入了GPU加速技術(shù)，有效地提高了插值算法的計算速度，實現(xiàn)了遙感影像的快速分層。最后本文分析并采用了線性四叉樹編碼機制，實現(xiàn)了遙感影像的合理分塊。通過采用遙感影像數(shù)據(jù)分層分塊技術(shù)，方便了數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸，緩解了網(wǎng)絡(luò)有限帶寬與海量影像數(shù)據(jù)共享之間的矛盾，實現(xiàn)了影像數(shù)據(jù)的有效組織管理。
　　(2)快速的網(wǎng)絡(luò)傳輸瀏覽——預(yù)取、緩存技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸體系<

4、br>　　本文研究了客戶端的影像瓦片預(yù)取策略，利用單個客戶端的計算能力，通過預(yù)取的手段，使瀏覽器提前將影像瓦片緩存到用戶本地，緩解了在實際操作中用戶等待時間長的問題。然后利用影像瓦片的空間地理位置關(guān)系特征，發(fā)展了一種基于瓦片時空熱度的緩存置換策略，該策略將瓦片元素的緩存價值分為空間熱度價值和時間熱度價值，并采用多屬性決策的方法，有效管理服務(wù)器的緩存資源空間。最后將預(yù)取和緩存技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，形成影像瓦片的預(yù)取緩存響應(yīng)機制，實現(xiàn)了影像數(shù)據(jù)的快