[发明专利]基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法

摘要

一种基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法，属于遥感影像处理技术领域。本发明的目的是基于MapReduce的并行计算模型，针对遥感影像的特点，快速进行批量遥感影像并行处理的基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法。本发明通过Map瓦片处理、创建层瓦片、瓦片影像的生成、Reduce瓦片合并四步骤来完成。本发明提出改进的基于MapReduce批量遥感影像的静态瓦片金字塔构建算法，实现了批量遥感影像瓦片金字塔的快速并行构建与生成瓦片金字塔大文件的结合。通过本发明瓦片金字塔大文件和HBase瓦片索引表的结构，从而建立全球瓦片影像的快速检索模型。

主权项

1.一种基于MapReduce的静态瓦片金字塔并行构建方法，其特征在于：其步骤是：(1)Map瓦片处理阶段：计算由单幅遥感影像Ii生成的瓦片金字塔的各层瓦片行列范围：根据GTPM模型、遥感影像的空间大小和经纬度范围，确定输出瓦片的层级范围[Lmin，Lmax]，其中Lmin＝1，Lmax为最接近遥感影像分辨率Ii.P的层级，对每个l∈[Lmin，Lmax]，计算出单幅遥感影像Ii瓦片金字塔的各层瓦片在GTPM模型中的行列范围Rmin(l)、Rmax(l)、Cmin(l)、Cmax(l)，公式如下：其中，为向下取整；放大或缩小后的L_max层影像G_i像素大小(W，H)为：其中，为向上取整，(k，n)为单幅遥感影像I_i的像素宽度和高度，Scale是指遥感影像到目标影像的放大比例；(2)创建Lmax层瓦片任务：对于单幅遥感影像Ii涉及到Lmax层的每个瓦片影像T(Lmax，r，c)，计算瓦片T(Lmax，r，c)在Lmax层的像素坐标范围Box(Lmax，r，c)为：在对单幅遥感影像Ii进行采样生成T(Lmax，r，c)时，单幅遥感影像Ii贡献的像素范围PSR(Lmax，r，c)[min X，max X，min Y，max Y]为：其中，P0为单幅遥感影像Ii左上角像素点经纬度在Lmax层上的像素坐标；瓦片T(Lmax，r，c)上的有效像素范围可计算得到为Tile(Lmax，r，c)[min X，max X，min Y，max Y]：其中，Pl为单幅遥感影像Ii右下角点经纬度在Lmax层上的像素坐标；确定了单幅遥感影像Ii中和T(Lmax，r，c)的有效像素区域Tile(Lmax，r，c)对应的像素区域PSR(Lmax，r，c)；构建了瓦片金字塔第Lmax层任务；再将第Lmax层瓦片作为输入单幅遥感影像Ii执行上述步骤，即实现第Lmax‑1层的瓦片任务构建，此时Scale＝2；如此循环直至生成第一层瓦片，实现瓦片金字塔任务的创建；(3)瓦片影像的生成：瓦片底层Lmax的瓦片影像，其余层级的瓦片依照双线性内插法采样下一层的四个瓦片生成；(4)Reduce瓦片合并阶段：Reduce阶段合并相邻图幅影像之间的重复区域；此阶段，对于含有完整瓦片情况，只取其中一个完整瓦片即可；不完整瓦片进行合并时，只需采用图层叠加原理即可实现；这样就完成了遥感影像各层瓦片的镶嵌合并。