一种混合并行方式栅格影像金字塔构建方法技术

本发明专利技术属于地理空间信息处理技术领域，涉及一种混合并行方式栅格影像金字塔构建方法，具体包括步骤：(1)初始化金子塔总级数，进程总数与进程号，初始级数为0；(2)获取原始栅格影像，各进程读取原始栅格影像的元数据信息；(3)指定一个进程为主进程，创建空金字塔框架文件，并对创建的空金字塔框架文件采用多线程技术进行结构组织；(4)按照行划分的方式把栅格影像的数据量平均划分给各个进程，并计算在原始影像上的逻辑偏移位置；(5)根据逻辑偏移位置，采用GDAL类库函数将栅格影像的各波段数据依次读取到内存；(6)各个进程根据当前金字塔级数采用最邻近内插算法依次对数据进行对应粒度为2lev的重采样；(S7)并行写出结果，构建金子塔文件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地理空间信息处理
，涉及一种混合并行方式栅格影像金字塔构建方法。
技术介绍
随着卫星传感器技术以及无人机航拍技术的快速发展，遥感影像的空间和时间分辨率都大幅度地提高，单幅遥感影像文件的数据量也急剧增加。对于大规模栅格影像进行快速显示和服务发布时，通过预先构建金字塔是提高可视化和服务性能的有效手段，但大数据量为金字塔的构建效率带来了巨大挑战。已有串行算法以及商业遥感软件构建金字塔的效率已远远跟不上数据的获取速度，高效快速创建金字塔已经成为栅格数据高效管理和可视化必须要解决的重要问题。金字塔是一种栅格数据的多分辨率组织结构。简单来说，金字塔结构就是由原始栅格影像开始，建立起一系列不同分辨率的栅格影像，不同分辨率的栅格影像对应不同的金字塔级。同时，金字塔也是栅格影像的一种有损压缩方式。构建金字塔以后，可以改善栅格影像显示性能，当用户需要对栅格影像进行不同分辨率地放大、缩小或平移时，通过选择一个与用户视图相近分辨率的数据进行可视化，从而系统只需进行少量的计算和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合并行方式栅格影像金字塔构建方法，其特征在于，包括以下步骤：(S1)初始化设定金字塔级数level、进程总个数n和金字塔级数迭代初始值lev为0级；消息传递接口(MPI)为每个进程分配一个进程号i，0≤i<n，作为该进程的唯一标识，其中i，level，n为整数；(S2)获取原始栅格影像，各进程读取原始栅格影像的元数据信息；所述栅格影像的元数据信息包括原始栅格影像的长，宽，波段数，数据类型；(S3)指定一个进程为主进程，创建空金字塔框架文件，并对创建的空金字塔框架文件采用多线程技术进行结构组织；具有过程为：主进程根据金字塔级数和栅格影像的元数据信息计算待创建空的金字塔框架文件的大小；...

【技术特征摘要】
1.一种混合并行方式栅格影像金字塔构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)初始化设定金字塔级数level、进程总个数n和金字塔级数迭代初始值lev为0级；
消息传递接口(MPI)为每个进程分配一个进程号i，0≤i<n，作为该进程的唯一标识，其中i，
level，n为整数；
(S2)获取原始栅格影像，各进程读取原始栅格影像的元数据信息；所述栅格影像的元
数据信息包括原始栅格影像的长，宽，波段数，数据类型；
(S3)指定一个进程为主进程，创建空金字塔框架文件，并对创建的空金字塔框架文件
采用多线程技术进行结构组织；具有过程为：主进程根据金字塔级数和栅格影像的元数据
信息计算待创建空的金字塔框架文件的大小；若金字塔框架文件不超过4GB，则创建
GeoTIFF格式的金字塔文件；如果金字塔文件大小超过4GB，则创建BigTIFF格式的金字塔文
件；其中，GeoTIFF表示地理参考标签影像文件格式，BigTIFF表示大规模标签影像文件格
式；主进程采用多线程的方式并行设置相应标记位把数据区和标签区的位置划分出来；将
每层金字塔的元数据信息写入金字塔文件中标签区相应标签位，将数据区预留；
(S4)数据任务划分：按照行划分的方式把栅格影像的数据量平均划分给各个进程，每
个进程根据进程号计算其所分配得到的数据块在原始影像上的逻辑偏移位置；
(S5)读取数据：各个进程根据步骤(S4)中的数据划分的逻辑偏移位置，采用GDAL类库
的RasterIO函数将栅格影像的各波段数据依次读取到内存；
(S6)各个进程根据当前金字塔级数采用最邻近内插算法依次对步骤(S5)中读取的数
据进行对应粒度为2lev的重采样，lev为当前金字塔级数；将各波段重采样后的结果存入内
存中；
(S7)并行写出结果，各个进程根据进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荦，吴秋云，刘世永，钟志农，熊伟，吴烨，陈浩，伍江江，李军，景宁，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43