遥感图像快速传输算法

来源:互联网 发布:unix与windows 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 17:28
   遥感技术的飞速发展为人们提供了大量的地球空间信息,然而制作地图缓存即切图过程本身是一项非常耗时的工作,按传统的切缓存做法,存在着影像数据不能及时上线使用,即时效性差;切片制作过程频繁、难以管理,需要强大的硬件支持;海量的切片数据容易造成磁盘碎片化等问题,因而如何解决瓦片碎片化问题是解决遥感图像快速传输的关键。
  设想这样的场景:如果空间上相邻的瓦片在磁盘上的存储也是相关的,那么不仅能够很好的解决磁盘碎片的问题,同时还可以降低对磁盘的seek,优化遥感影像的传输。众所周知,Hilbert曲线是目前空间自相关性最好的空间填充曲线,如果以该曲线作为索引对遥感瓦片进行索引,从而实现遥感瓦片的重组织。
  德国数学家David Hilbert发现了一种曲线,首先把一个正方形等分成四个小正方形,依次从西南角的正方形中心出发往北到西北正方形中心,再往东到东北角的正方形中心,再往南到东南角正方形中心,这是一次迭代,如果对四个小正方形继续上述过程,往下划分,反复进行,最终就得到一条可以填满整个正方形的曲线,这就是Hibert曲线,其大致过程如下图所示:


                  Hibert曲线生成过程

实现步骤:

1、首先对遥感瓦片进行切片;

2、利用游程编码对瓦片进行压缩处理;

3、利用Hilbert曲线进行瓦片重编码;

3、根据编码对瓦片进行线性化存储,并在索引文件中记录编码位置;

部分实现代码:

1、Hilbert编码代码:

//rotate/flip a quadrant appropriatelyvoid rot(int n, int *x, int *y, int rx, int ry) {     if (ry == 0) {          if (rx == 1) {               *x = n - 1 - *x;               *y = n - 1 - *y;          }          //Swap x and y          int t = *x;          *x = *y;          *y = t;     }}int xy2d(int n, int x, int y) {     int rx, ry, s, d = 0;     for (s = n / 2; s>0; s /= 2) {          rx = (x & s) > 0;          ry = (y & s) > 0;          d += s * s * ((3 * rx) ^ ry);          rot(s, &x, &y, rx, ry);     }     return d;}//convert d to (x,y)void d2xy(int n, int d, int *x, int *y) {     int rx, ry, s, t = d;     *x = *y = 0;     for (s = 1; s<n; s *= 2) {          rx = 1 & (t / 2);          ry = 1 & (t ^ rx);          rot(s, x, y, rx, ry);          *x += s * rx;          *y += s * ry;          t /= 4;     }}


 
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