基于面向对象的分布式遥感数据存储模型研究

现有的遥感数据存储模型大都针对遥感影像产品数据,且在分布式环境中不能达到较好的负载均衡,为了能够管理及高效存取海量多源异构的遥感数据,满足日益增长的高并发数据共享服务需求,提出了一种支持分布式虚拟化技术的遥感数据存储组织模型.模型利用面向对象思想对遥感数据进行分类及标准化处理,结合金字塔与全球剖分格网模型,建立分布式虚拟化环境下的遥感数据存储组织架构,利用一致性哈希算法思想解决数据在分布式环境下均衡性存储问题,同时通过虚拟化服务器动态分配策略优化了系统整体性能.实验表明新提出的模型比传统模型及同类模型更具优势.该模型已经应用在国家高分辨率对地观测系统河南数据与应用中心数据分发服务系统,验证了模型的可靠性、稳定性和适用性.     

海岸带环境遥感专业数据库的设计

根据中国海岸带信息的特点并结合遥感的手段,设计了海岸带环境遥感专业数据库.该系统以Windows sever 2003为开发平台,采用“原型化”系统开发方法与面向对象编程技术,选用可视化关系数据库管理发布系统Visual DB和C#软件开发环境,实现了海岸带遥感数据的录入、编辑、查询、统计分析、下载等功能.数据包括了海岸带区域属性数据、空间数据和遥感影像数据等多种形式.可以初步满足开展海岸带科学问题研究的空间信息需求和对海岸带重大环境问题决策的需求.     

温室气体遥感反演系统的设计与实现

设计并实现了温室气体遥感反演系统,主要包括两个部分:温室气体遥感自动反演处理和多源卫星数据交叉验证.系统采用.NET框架和IDL程序相结合,快速自动地对卫星遥感数据进行反演运算,同时得到主要温室气体反演产品的柱浓度时空分布.系统可以方便地将地基观测数据和国际主要的卫星产品数据进行验证对比和精度分析.应用结果表明,该系统基本满足温室气体遥感监测业务需求,能够提高环保部门的监测能力,在温室气体遥感监测和评价中发挥了重要作用.     

海洋遥感数据一体化管理方法

将WebGIS、空间数据存取、网络传输等技术引入海洋光学遥感数据一体化管理中,设计了面向海洋遥感数据的速报地理信息系统(GIS).系统集成了数据自动批量入库、数据批量自动远程分发、空间数据可视化实时发布等功能模块,具备海洋遥感数一体化管理功能和数据网络实时发布功能.同时,研究了海洋遥感数据存取方法,探讨了将数据加密验证与Java Socket网络通信技术相结合的数据高效安全传输实现方法,分析了双效数据库连接池机制,并提出了结合动态数据文件生成与可视化缓冲技术的海洋遥感数据高效可视化策略.系统运行实例结果表明：该系统能够支持分布式异构数据库,支持多用户的并发操作,具有较高的安全性和与客户端平台无关等优点.     

省级地质环境"一张图"信息系统设计与实现

以河南省多年地质环境工作积累的海量数据为基础,设计省级地质环境"一张图"信息系统的总体架构.以地质环境业务信息化为主线,基于遥感影像数据、基础地理数据、基础地质及地质环境专题数据,设计地质环境数据中心.采用SOA架构技术、ArcGIS、Skyline接口编程技术、大数据技术,面向地质环境业务需求,设计系统主要功能模型,实现地质环境信息集成化、一体化查询、管理及可视化,为省级地质环境信息化建设提供借鉴和思路.     

基于五层十五级影像组织模型的GIS系统设计

随着瓦片数据应用模式逐渐兴起,现有的GIS系统只强调对遥感数据的处理、操作和分析,却未考虑瓦片数据的空间特性,从而造成GIS系统与瓦片数据兼容性不强、瓦片数据间交融性弱、处理瓦片数据烦琐且复杂等问题.故为了满足GIS系统对遥感瓦片数据高效的处理、分析和可视化的要求.设计并现实一种基于五层十五级遥感瓦片的GIS系统,该系统使用五层十五级遥感影像组织方式管理影像数据,并根据瓦片数据的空间特性,设计一套高效的瓦片数据处理和组织机制,提高GIS系统对遥感瓦片数据的处理速度,使得GIS系统与瓦片数据的兼容性、瓦片数据间的交融性增强.     

通用遥感数据并行处理框架设计与实现

为了简化对地观测地面系统遥感数据并行处理软件的开发工作,在分析遥感数据处理流程、并行任务调度和容错策略的基础上,设计了遥感数据并行处理框架。该框架集成了遥感数据预处理并行任务调度、消息和数据交换、故障管理等公共功能,并设计实现了简单易用的插件接口规范,以支持多载荷、多种遥感数据预处理功能的扩展以实现并行处理,具有较好的通用性和功能扩展性。最后基于消息传递接口(MPI)技术,在集群上实现了遥感数据处理并行框架,并在此框架上实现遥感数据预处理的并行系统,完成了系统并行性能测试与分析,结果表明该框架在简化遥感数据预处理并行功能开发的同时还能满足遥感数据并行处理效率要求。     

基于Condor的遥感数据分布式处理应用研究

遥感系统的不断发展及其应用领域的扩展,致使海量遥感数据快速处理的要求与处理资源不足的矛盾日益突出,利用分布式的处理策略是解决这一矛盾的有效方法.在分析遥感图像数据处理面临问题的基础上,运用Condor建立了实用性的分布式处理软硬件环境,编写了适宜于该环境应用的基本遥感处理的算法模型和任务描述脚本,实现了遥感数据基本处理的分布式操作,最后对分布式环境下的遥感数据处理性能进行了分析.     

基于ENVI/IDL的高分遥感数据自动预处理及植被 提取方法:以湖南林业为例

随着我国高分对地观测系统的逐步完善,面向林业领域的国产高分遥感数据的应用需求也越来越大.本文提出一种基于ENVI/IDL的高分光学遥感数据自动预处理及植被提取方法,通过快速大气校正(QUAC)、RPC正射校正、GS图像融合和图像配准等步骤,实现高分数据自动预处理,一定程度上解决了林业应用中前期预处理耗时长及过程繁琐的问题.通过进一步提取植被覆盖区域,可为湖南省林业调查人员提供高质量卫星遥感影像.在湖南省郴州市和常德市的高分二号遥感数据上进行的实验验证结果表明,所提方法进行高分遥感数据的自动预处理以及植被提取时性能较好,且处理时长稳定,可以满足实际需求.     

星机地综合观测定量遥感融合处理与共性产品生产系统关键技术研究与系统设计

针对全球资源环境监测需求,该课题作为"星机地综合定量遥感系统与应用示范(二期)"项目的一部分,将集成和突破在"一期"研究中形成的卫星数据库分布式组网技术、多尺度遥感数据同化与真实性检验技术、面向应用的遥感数据融合处理与生成技术等关键技术,重点突破运行性多源遥感共性产品生产系统构建中的一系列相关技术,研制星机地综合观测定量遥感数据融合处理与共性产品生产系统。该年度基于项目一期相关技术成果,初步实现连通6个以上卫星数据中心的能力,建立虚拟组网分布式卫星数据服务系统;研究多源遥感数据的辐射归一化、几何归一化、定量遥感产品反演、星机地观测数据同化、时空无缝融合和多尺度真实验证等技术,对虚拟组网的分布式卫星数据服务系统、多源遥感数据辐射归一化系统、多源遥感数据几何归一化系统、多源数据融合定量遥感产品生产系统、多源数据融合产品生产系统、时间连续共性产品同化系统、定量遥感产品真实性检验系统、多中心海量遥感数据协同处理支撑系统八个子系统进行实际的系统设计工作,包括顶层设计、需求分析及概要设计。     

云环境下基于预分片的遥感数据并行重采样方法

面向海量高分辨率遥感影像数据快速发布需求,针对当前云环境下遥感影像数据并行重采样存在的难题,结合云平台MapReduce并行计算框架特性和遥感影像数据处理特点,提出了一种基于预分片的遥感影像数据并行重采样方法,通过预分片机制有效实现了该框架中对影像数据分片和并行重采样任务的控制,解决了MapReduce难以用于并行处理非结构化、具有空间位置特征的遥感影像数据的问题,从而实现了云环境下遥感影像数据的高效并行重采样.通过在开源云平台Hadoop上的实验和分析表明,该方法具有良好的重采样性能,能够实现高分辨率遥感影像数据的高效重采样.     

基于6S模型的可见光、近红外遥感数据的大气校正

受大气吸收与散射的影响,电磁波在大气—目标物—遥感器途径传输过程中发生失真,造成目标地物反射辐射能量到达遥感器时被衰减。给计算地表反照率/反射率和地表温度等关键参数带来较大的误差。选择陆地卫星7号ETM+遥感影像的可见光、近红外波段数据,利用6S模型,进行大气辐射校正和反射率反演。同步气象数据用于遥感器所接受的大气顶部辐射的模拟、验证和评价6S对大气校正的可靠性。最后对ETM+可见光和近红外波段数据大气校正前后的反射辐射和均一化植被指数（NDVI）的变化进行了对比研究。     

基于Motion-JPEG2000的远程图像传输技术

对于远程无线视频图像传输,由于数据量大、通讯带宽窄等原因常常导致传输速度慢,难以满足实际工程需要.为解决这一问题,提出了基于Motion-JPEG2000序列图像压缩技术的远程无线高速图像传输系统设计方案,在C/S模式下实现MJ2K文件传输,采用基于内存池的循环链表作为数据缓存实现解码图像接收与存储,并给出了系统在实验环境中的实验数据和结果分析.     

我国资源与环境遥感研究的进展与展望

本文概略说明了近二十年来我国资源与环境遥感研究所取得的进展，并对未来我国资源与环境遥感的发展进行了分析。     

基于LoRa的物联网数据传输系统研究与设计

提出了一种基于LoRa技术的物联网数据传输系统.以物联网中广泛使用的无线传感器网络的数据传输实际需求为研究对象,综合考虑传输系统实际工作环境及经济成本,传输距离,可靠性等问题,设计出一种以LoRa无线传输技术构成的星型网络,能为用户提供一种简单的能实现远距离、易扩展的数据传输系统.介绍了系统网络拓扑结构、系统软硬件设计和自定义通信协议的设计过程.其中,LoRa终端节点内嵌Contiki嵌入式专用操作系统,有效减少用户定义多线程多任务对内存的消耗,节点采用循环队列缓冲的数据通信,具有封装成帧、确认回复、周期性休眠等功能.异构网关负责存储转发并且支持NB-IoT,WiFi等多种通信技术上传至远端云平台,在远端云平台可以配置并显示终端节点信息.对系统进行了功能和性能测试,达到了预期目标,具有一定的应用价值.     

广东飞来峡库区水深遥感

 通过深入分析太阳光在水体中传输的物理过程,引入水体光学厚度概念,根据辐射传输理论,推导出水深遥感物理模型。以广东省飞来峡水库为例,采用SPOT5多光谱遥感数据,对其进行精确的辐射纠正、大气纠正,转化为符合地表实际反射率的反射率图像。经过水陆分离,选用合适的遥感波段数据,代入有关水体光学参数,应用水深遥感模型,计算出水域各像元水深值,通过图像处理软件绘制水深遥感制图。由于水面采砂、网箱养殖等人类活动的影响,水库采砂区水域水体浑浊以及库湾水域叶绿素浓度偏大,影响水深遥感精度,本文的模型综合考虑了水中泥沙和叶绿素对水深遥感的影响,并采用多波段数据求解水深,信息量丰富,精度得到大幅度提高。     

波音787飞机基于云计算的远程故障诊断方法研究

针对波音787飞机实时故障诊断仍采用机载数据库的现状,结合波音787飞机数据传输特点,提出一种在充分利用飞机大量飞行数据的基础上进行云计算的远程故障诊断方法,可提升飞机飞行数据利用率和故障诊断的实时性。通过分布式技术将飞行数据拆分处理,应用虚拟化资源提高处理速度和数据共享能力。分析波音787飞机数据传输机制,结合基于网络的远程故障诊断与模糊故障诊断技术,重点研究计算的云化过程和推理过程。最后通过搭建云架构进行实验,证明了方法可进行高效稳定的远程故障诊断。     

基于64位PCI总线的双通道遥感卫星数据采集与回放系统设计

基于PCI总线技术,采用大规模可编程逻辑器件和高速存储器件,完成了双通道遥感卫星数据采集与回放系统设计,并分别进行了实际的遥感卫星数据实时采集测试和由模拟源产生遥感卫星数据的采集测试。测试结果表明,该系统可以接收大多数的遥感卫星下行数据,最高输入速率达640 Mbit/s,有效地解决了遥感卫星地面记录系统数据采集和系统调试与开发的数据源问题。与现有记录系统相比,该系统具有结构简单、造价较低的优点,同时其卫星模拟源的功能也弥补了现有记录系统的不足。