基于GXL的影像生產管理系統設計與應用

王 偉，楊海明，向 娟

（1.國家測繪地理信息局重慶測繪院，重慶 400015）

基于GXL的影像生產管理系統設計與應用

王 偉1，楊海明1，向 娟1

（1.國家測繪地理信息局重慶測繪院，重慶 400015）

根據GXL影像生產全生命周期管理原理，利用其提供的網絡服務接口，設計和實現了基于GXL的影像生產管理系統，并通過實例證明了該系統的實用性和高效性。該系統不僅重構和優化了GXL已有的影像生產工作流程，還集成了影像數據管理系統，增加了對處理節點的動態監控和異常狀態的智能處理。

影像生產；GXL；應用

近年來，隨著計算機技術﹑航空航天遙感技術的不斷發展，遙感影像數據類型日益豐富。遙感影像數據具有高空間分辨率﹑高光譜分辨率和高時間采集頻率等特點，隨著各種類型衛星的發射，需要管理和處理的遙感影像數據量呈幾何級增長[1-3]。如何存儲﹑組織﹑管理和使用這些海量多源遙感衛星影像，提高銷售和生產數據的效率是目前迫切需要解決的問題。為了有效解決貫穿整個影像生命周期的海量影像的管理和生產，本文基于GXL二次開發技術設計并實現了影像生產管理系統。該系統對影像生命周期中的數據獲取﹑存儲﹑生產﹑深加工﹑產品分發等環節進行有機整合，在方便管理影像及其相關數據的同時，使數據能無縫出入影像生產的各個環節。

1 GXL二次開發技術介紹

GXL是加拿大PCI公司針對海量影像自動化生產而提出的新一代解決方案，主要用于海量航空影像和衛星影像的高速自動化生產。GXL將GPU強大的處理能力和PCI自動化技術集成在一起，同時支持并行處理與分布式處理，使得影像處理可同時通過軟件和硬件加速，得到擁有高效處理能力的集成系統[4-8]。

JPS技術將GXL生產作業工作流指派到各單獨的處理服務器上進行運行，實現了分布式的數據處理。在整個系統中，JPS 可鏈接到多臺處理服務器上，但JPS只負責協調各服務器的資源利用而并非對其進行管理。JPS能根據各服務器的處理能力有效地進行負載均衡調整。GXL不僅內置了基于瀏覽器的JPS管理器，還提供了JPS Web Service二次開發接口。這些接口支持對GXL后臺數據庫提交作業﹑監控作業狀態﹑搜索特定作業﹑查看作業日志等功能，可實現對GXL的二 次開發與集成，如圖1所示。

圖1 GXL二次開發接口圖

2 系統結構與功能設計

2.1 系統結構

基于GXL的影像生產管理系統包括基礎管理子系統﹑數據管理子系統﹑數據查詢子系統和生產過程管理子系統4個部分，貫穿影像數據生產和管理的全生命周期，如圖2所示。

2.2 基礎管理子系統

基礎管理子系統為系統的通用功能，包括系統管理﹑用戶管理﹑權限管理﹑日志管理和參數管理等。系統管理包括系統配置管理﹑版本管理﹑備份管理等功能；用戶管理包括對用戶的增刪改查﹑具體用戶相關信息的配置等功能；權限管理包括系統權限管理和用戶權限管理，支持對權限的增刪改查，其中系統權限管理又包括系統用戶權限管理和系統管理員權限管理，系統用戶權限管理又包括多種用戶角色，如數據經理﹑數據庫管理員﹑數據生產經理﹑數據生產工程師﹑質量審核經理﹑質量審核員﹑普通用戶等；日志管理包括對后臺日志﹑用戶登錄退出日志﹑用戶各種操作日志等相關日志的管理和查詢；參數管理包括對與系統部署和配置相關的各方面參數的管理。

圖2 系統結構圖

2.3 數據管理與數據查詢子系統

數據管理子系統主要分為數據管理﹑數據權限管理和數據上傳下載3類功能。其中，數據管理功能是對影像及其相關數據進行統一管理，包括原始數據管理﹑參考數據管理﹑DEM數據管理﹑矢量數據管理﹑控制點數據管理﹑中間數據管理﹑成果數據管理等；數據權限管理功能是對數據集以及數據空間訪問權限的控制，支持對授權的增刪改查，用戶只能訪問授權區域的授權數據集；數據上傳下載功能負責自動分配空間和任務位置，支持對上傳下載任務內容﹑進度﹑狀態﹑日志等的查詢。

數據查詢子系統是數據管理子系統的一個子集，主要負責數據查詢功能，包括屬性查詢﹑圖形查詢﹑查詢結果篩選﹑數據分發等功能。其中，屬性查詢功能支持對產品級別﹑傳感器﹑攝影日期﹑Path Row范圍﹑產品名稱﹑軌道號﹑云蓋﹑雪蓋﹑入射角等多種屬性的查詢；圖形查詢功能支持對坐標點﹑矩形﹑多邊形范圍的查詢；查詢結果篩選包括多選﹑反選﹑動態篩選﹑選中高亮﹑只顯示勾選項等多種功能。

2.4 生產過程管理子系統

生產過程管理子系統主要包括節點管理﹑生產流程定義﹑生產狀態查看﹑生產流程控制等功能。節點管理是對GXL作業服務節點進行管理，實現狀態查看和節點維護功能，包括節點信息列表顯示﹑節點增加﹑節點刪除﹑節點狀態信息查詢﹑節點修改﹑節點查詢﹑節點狀態監控﹑節點異常自動處理和宕機自動恢復等。生產流程定義是用戶配置并創建指定類型GXL作業，參數配置包括節點狀態定義﹑任務完成定義﹑質量定義等；生產過程中，對于參數不達標（不符合定義描述）的任務，系統將自動停止或重啟生產流程。生產狀態查看是指在系統中提供便捷的信息查看功能，可隨時查看當前生產狀態的各種信息，包括查看任務類型及參數信息﹑任務狀態﹑任務執行日志﹑完成情況等相關內容。生產流程控制包括參數管理及配置，任務計劃的安排啟動，任務的停止﹑取消﹑重啟以及配置任務啟動的先后順序等。

3 系統應用

基礎管理子系統﹑數據管理子系統和數據查詢子系統將GXL集成到數據管理系統中，在方便管理影像及其相關數據的同時，使數據能無縫接入GXL影像生產的各個環節，以縮短GXL影像生產的前期準備時間；同時GXL生產完成的成果數據可便捷地進行歷史數據歸檔。生產過程管理子系統通過對JPS技術進行解構﹑重構和增強，擴展了GXL已有的功能，且在生產作業創建或完成時與其他子系統進行了一體化集成（圖 3﹑ 4），大大增強了GXL的易用性，優化了影像生產的自動化流程，提高了生產效率。

圖3 影像數據集管理

圖4 影像數據查詢與篩選

4 結 語

基于GXL的影像生產管理系統具有高可用性和高擴展性，重構和優化了GXL已有的影像生產功能，集成了影像數據管理系統，擴展了影像處理節點的動態監控和異常狀態智能處理功能，并通過影像生產實例證明了其實用性和高效性。該系統可縮短GXL影像生產前期數據準備的時間，提高GXL影像生產整體效率。

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P208

B

1672-4623（2017）09-0077-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.09.024

2016-07-12。

項目來源：國家基礎測繪科技計劃資助項目（2016KJ0303）。

王偉，博士，工程師，主要從事地理信息系統開發應用研究。