影像金字塔的生成、壓縮與存儲模型研究.pdf

1、《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》確定了16個(gè)重大專項(xiàng)，高分辨率對地觀測系統(tǒng)位列其中，遙感空間信息云服務(wù)RS CS（Remote-sensing and Spatial Information Cloud Service）是它的一個(gè)主要應(yīng)用。RS CS首先需要解決兩類模型的表示問題，即：地球空間的金字塔表示模型和空間金字塔的計(jì)算機(jī)表示模型。本課題針對空間金字塔的計(jì)算機(jī)表示模型開展研究，涉及金字塔數(shù)據(jù)的生成模型、

2、金字塔數(shù)據(jù)的壓縮模型和金字塔數(shù)據(jù)的組織模型三個(gè)主要方面。本論文將金字塔數(shù)據(jù)的組織模型表示成概念模型，邏輯模型和物理模型三個(gè)層次，指出：地球空間的金字塔表示模型實(shí)質(zhì)上是建立三層模型的概念模型。
　　當(dāng)前金字塔數(shù)據(jù)是按照一種二元靜態(tài)結(jié)構(gòu)組織的，即用一個(gè)帶有路徑的文件名將概念建模得到的剖分索引映射到計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)：空間概念的一個(gè)剖分索引用作文件名，其關(guān)聯(lián)的影像數(shù)據(jù)存入該文件中。由于文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)采用文件名+扇區(qū)鏈表的二元靜態(tài)結(jié)構(gòu)，文件內(nèi)

3、的數(shù)據(jù)元素是非結(jié)構(gòu)化的黑箱，不支持隨機(jī)訪問，無法更深層次地表示金字塔數(shù)據(jù)集合之間，或?qū)优c層之間的關(guān)系，致使在剖份文件數(shù)量與數(shù)據(jù)處理粒度之間取得平衡成為一個(gè)兩難問題。
　　本研究建立了空間金字塔的三元動態(tài)組織結(jié)構(gòu)：它的概念模型是地球空間金字塔表示模型建立的剖分索引；本課題提出一種保持地址不變的金字塔存儲結(jié)構(gòu)P L-S S，作為它的物理模型；在概念模型和物理模型之間建立一種映射關(guān)系，作為它的邏輯模型；邏輯模型具體實(shí)現(xiàn)為一種多維元數(shù)據(jù)的

4、新型文件系統(tǒng)，可以支持云存儲的隨機(jī)并行訪問，是一種云存儲文件系統(tǒng)CS FS。
　　針對空間金字塔三元動態(tài)組織結(jié)構(gòu)的定位體系，本論文指出：概念空間定位體系是經(jīng)緯度坐標(biāo)系，概念建模的任務(wù)是將地球空間的概念映射到經(jīng)緯度坐標(biāo)系；在物理空間包括像素坐標(biāo)系和邏輯地址坐標(biāo)系兩個(gè)定位體系，物理建模的任務(wù)是將像素坐標(biāo)系映射到存儲坐標(biāo)系；本論文一個(gè)主要工作內(nèi)容是建立一個(gè)邏輯層將概念層映射到物理層，定義一種公共坐標(biāo)系用作邏輯空間的定位體系。在概念空間和

5、物理空間，公共坐標(biāo)系分別建立了和像素坐標(biāo)與邏輯地址坐標(biāo)的一一對應(yīng)關(guān)系，形成一種全新的金字塔計(jì)算機(jī)表示模型框架。
　　由于金字塔數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)生成的，各層沒有原始數(shù)據(jù)，無法使用信噪比來評價(jià)金字塔的數(shù)據(jù)生成質(zhì)量。本課題提出用重采樣濾波器對偶 R S FP來獲得信噪比的一個(gè)近似，在此基礎(chǔ)上篩選一種基于紋理搜索的降采樣濾波方法T DFA，用于金字塔生成模型比此前最好濾波效果提高4.51~5.70 d B?；谥夭蓸訛V波器對偶 RSFP，本課