基于新型技術(shù)的海量遙感影像并行切分方法研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)、信息技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星遙感圖像的空間分辨率與時(shí)間分辨率也大大提高，隨之帶來(lái)的遙感數(shù)據(jù)量以及處理的運(yùn)算量都將增加百倍甚至千倍。如何提高海量遙感數(shù)據(jù)的處理速度，一直是遙感數(shù)據(jù)處理的研究?jī)?nèi)容之一。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)并行計(jì)算的快速發(fā)展，GPU的計(jì)算能力和存儲(chǔ)器帶寬已經(jīng)超過(guò)主流CPU，而CPU的多核編程也同時(shí)也成為提高處理能力的方式之一。計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算技術(shù)與海量遙感數(shù)據(jù)處理的結(jié)合已經(jīng)越來(lái)越緊密。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所為

2、解決遙感影像數(shù)據(jù)并行計(jì)算處理以及快速顯示瀏覽等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了五層十五級(jí)的遙感影像分級(jí)組織方式。因此，本文在按照五層十五級(jí)分級(jí)方式的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)基于五層十五級(jí)的影像切分，同時(shí)基于CUDA平臺(tái)以及多核平臺(tái)，分別利用GPU與CPU的對(duì)切分算法實(shí)現(xiàn)了并行計(jì)算加速，提高了五層十五級(jí)分級(jí)方式下的遙感影像切分速度，具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文的主要工作有以下幾個(gè)方面：
　　 1、實(shí)現(xiàn)基于五層十五級(jí)組織方式的遙感影像切分

3、。五層十五級(jí)組織方式是中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所所提出一種遙感影像組織方式，研究五層十五級(jí)的組織方式的特點(diǎn)，針對(duì)其特點(diǎn)與遙感影像進(jìn)行分析比較，得出五層十五級(jí)分級(jí)方式與遙感影像所包含的信息之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了基于五層十五級(jí)組織方式的遙感影像切分方法。
　　 2、利用CUDA技術(shù)與多核技術(shù)對(duì)切分進(jìn)行加速優(yōu)化。在實(shí)現(xiàn)切分方法的基礎(chǔ)上，分析切分與組織過(guò)程中的計(jì)算特點(diǎn)與處理時(shí)間，討論合適的并行處理方式，通過(guò)GPU編程以及多核編程優(yōu)化程序，提高

4、處理速度，縮短處理時(shí)間，合理利用計(jì)算機(jī)資源。
　　 3、通過(guò)利用CUDA技術(shù)中的Multi-GPU、地址映射技術(shù)，異步執(zhí)行等優(yōu)化切分程序。針對(duì)未來(lái)Multi-GPU的發(fā)展趨勢(shì)，研究如何分配切分的任務(wù)以及任務(wù)調(diào)度，使切分程序能夠適應(yīng)Multi-GPU的環(huán)境，更大程度的提高效率，也為未來(lái)單機(jī)Multi-GPU或者多機(jī)Multi-GPU的設(shè)計(jì)工作提供借鑒。同時(shí)對(duì)GPU編程中的地址映射技術(shù)、異步執(zhí)行方式進(jìn)行研究實(shí)現(xiàn)，并分析比較不同方法的