試析集群式遙感影像處理的關鍵技術

■馬旭燕　崔會娟　張富玲

（青海省第二測繪院　青海　西寧　810001）

試析集群式遙感影像處理的關鍵技術

■馬旭燕崔會娟張富玲

（青海省第二測繪院青海西寧810001）

隨著國家經濟水平的不斷提升，我國科學技術水平亦隨之提升，且人們對影像處理質量有著更高的要求，遙感影像處理技術也就應時而生。集群式處理技術是以傳統影像處理技術為基點而發展的，但此項處理技術比傳統處理技術所涉及的信息量更大，這也說明信息處理程度是制約集群式處理技術發展的重要因素。本文分析了集群式遙感影像處理關鍵技術，并提出了實用性處理策略，為遙感影像技術的可持續發展提供可靠的理論性依據。

遙感影像技術集群式關鍵技術信息處理

隨著現代化社會的不斷發展，各類信息技術亦隨之快速發展，影像處理技術更是層出不窮，不管是人類的各種日常交際及溝通，亦或者是公司企業的各項規劃及項目宣傳等方面工作，均與影像息息相關，分辨率高且表達清晰的影像可充分呈現作者的意圖，從而推動相關事件的進一步發展。但因科學技術發展的影響，導致國內影像處理技術發展并不成熟，人們基于全球定位系統及遙感技術之上，更好的發展了影像處理技術，但是不管哪種事物的發展，其過程中均會出現諸多問題，著眼于遙感影像技術信息量大的問題，可采用集群式信息處理方式來解決該問題。因此，分析集群式遙感影像處理關鍵技術，對遙感影像技術的進一步發展有著極大推動作用。

1　集群式遙感影像處理中的計算機硬件技術

1.1集群式遙感影像處理中的多核處理器

每臺參與運算的計算機均是相應的計算節點，強調的是各項任務執行的處理。節點計算機處理器性能對此應是十分重要的，其間多核處理技術可謂是其主要發展趨勢，這里的程序主要是用線程級并行編程，該程序的運行應將并行的線程交于處理器，以此實現多核心區分式處理，從而程序運行速度能夠有效提升。具體而言，多核可有效提升程序計算速度，不過其間也不是核越多就好，這時應強調多核處理器硬件功能的發揮。

1.2集群式遙感影像處理中的儲存系統

如果影響數據處理速度并不在處理器及應用軟件方面，其更應強調磁盤讀寫速度。多核處理器可幫助各個用戶處理多項任務，不過因遙感影像的數據量極大，這時在進行密集計算過程中，應持續進行讀寫操作，處理中應施以諸多不同階段的處理，但這其間會存在海量數據，這時應強調磁盤性能及其要求，包括磁盤儲存空間大小、讀寫速度、磁盤穩定性、可擴展性、數據安全性等，科學有效的集群系統應具備健全且完善的儲存系統，這不僅是為了能夠儲存更多的數據，從而為用戶提供安全穩定的儲存環境。

1.3集群式遙感影像處理中的網絡環境

如果計算節點工作的網絡環境是基于計算機節點和儲存系統中的數據傳輸通道，其網絡環境帶寬會嚴重影響數據處理速度。通常帶寬越大就越好，這其間應全面分析磁盤讀寫速度，盡可能避免資源浪費，應保證帶寬大于磁盤最大讀寫速度即可。確保帶寬大于磁盤讀寫速度，更充分的發揮儲存系統具備的各項性能，這樣也能促使集群處理效率更高。

2　集群式遙感影像處理中的計算機軟件技術

2.1集群式遙感影像處理中的集群調度軟件

更大規模的集群系統中應高度重視任務調度管理工作，盡量避免集群中有較少的節點，以此為客戶提供服務，亦或者是超載，但其他節點均是處于空閑情況下，應合理平衡各個節點中的任務請求分配，從而確保大規模微機集群順利工作，這也是此系統的重要內容。任務調度強調的是各個任務分配應具備相應的資源，確保各項任務運行的有序開展，這樣也能更好的滿足各項任務的具體要求，能夠保證子任務于短時間內有效處理，且及時得出計算結果。

2.2集群式遙感影像處理中多進程影像處理軟件

影像處理軟件應強調支持多源遙感影像功能，也就是衛星數據框幅式航空數據和三線陣數據及低空無人飛行器數據，且還應支持多個影像處理工程。為了充分發揮集群計算性能，影像處理軟件應可實現多進程處理，也就是說以計算機節點中的多個計算核心，從而實現多個任務處理。通常多進程處理軟件模式可分為兩類，單機多核與多個獨立的主機以高速網絡鏈接而成的組，前者均是以一個主機實現的，其間內置多個CPU芯片，各個CPU均具備多個計算核心；后者則是將單一系統模式進行合理管理，其軟件工作時是將計算機作為整體進行的管理，從而可實現多項任務，同時多個主機組成的集群有著更大的可擴展性。

2.3集群式遙感影像處理中斷點恢復功能

遙感影像應具備海量數據，且其處理工序亦是十分復雜，以集群式數據處理方式可有效提升自動化處理效果，不過這還需要具備應對突發情況的能力，亦或者是要允許人工對數據處理流程來進行管理和控制。若存在意外情況應重新開始，其間軟件應具備相應的記錄文件，從而更清晰的描述各個流程完成的實際情況，如果用戶不斷執行任務，則應允許某個流程節點務必重新開始，但這并不需要將流程全部重新。

3　集群式遙感影像處理中的多種技術應用

具體而言，實際操作中應不斷完善計算機硬件及軟件技術，其間除了采用計算機技術，還會涉及其他科學技術應用，這時則需要全面的完善與健全，將科學有效的技術與其結合，這樣也能確保其能夠更好的服務于集群式遙感影像處理服務。現時期常用的技術則是GPU集群技術及超線程技術，這兩種技術應用十分全面，這使得其發展空間更大。GPU集群技術強調的是以多個中樞信息處理系統，從而將信息快速分類，以便實現快速掃描及應用，此項技術的應用可有效提升遙感影像處理速度。超線程技術應高度注重編程人員的軟件制作，且為其加入相應的動作指令，把之前的單處理器置換成雙處理器，從而有效提升運算準確性。

4　結束語

遙感影像處理技術具備更大的應用空間及發展前景，遙感影像處理技術是基于傳統影像處理技術而發展的，不過其間所蘊含的信息量更大，但對信息的處理會嚴重制約此項技術的發展。但由于科學技術發展水平的影響，導致國內影像處理技術發展受制，這也說明分析集群式遙感影像處理關鍵技術，對遙感影像技術的進一步發展有著極大推動作用。

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P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-331-1