MODIS数据预处理的并行算法设计论文.doc

摘  要  现代空间遥感技术的发展将导致传感器空间分辨率、光谱分辨率的大幅度提 高，这些传感器投入运行的结果将使卫星图像的数据量和计算机处理运算量大幅度 增加，传统的依靠单机系统的遥感图像处理正面临着新的挑战。 主要针对 MODIS 遥感图像并行处理技术进行研究，涉及到图像处理原理、并行 结构以及具体的并行算法等内容，分析和探讨了 Modis 遥感图像预处理并行算法中 的主要研究问题和若干关键技术，包括并行处理模型、支撑环境、并行处理中数据 划分以及负载平衡与节点通信等。为此，我们进行了大量调研，在研究并行计算理 论和集群体系结构的基础上，结合 Modis 遥感数据的特点，较深入地研究了并行计 算技术在 Modis 数据预处理中的应用。 首先讨论并行计算的基本知识，介绍并行计算机集群的体系结构、并行计算的 软件环境和并行算法设计和性能优化方法；接着介绍 MODIS 遥感图像预处理的知 识，从研究遥感图像直方图统计和系统几何校正的串行算法出发，通过分析串行算 法的计算密集部分和可并行部分，采用串行程序并行化方法设计了并行算法，重点 从负载平衡和通信量的角度讨论了提高并行效率的方法，并对算法进行理论分析； 接下来是试验结果部分，介绍了衡量并行算法效率的方法，给出了实验结果并对结 果进行了分析；最后对全文的工作进行总结，针对目前的缺点和不足之处，提出了 进一步的工作方向。本文研究的内容对相关领域的研究和进展具有十分重要的意 义。  关键词：MODIS 数据  并行算法  遥感图像预处理  集群  直方图统计  几何校正 I Abstract The development of modern remote sensing technology will lead to significant improvement of sensor resolution and spectral resolution. These sensors will increase significantly the satellite imagery data and computer processing operations. The traditional remote sensing image processing systems are facing new challenges. The main topic of this paper is parallel processing technology for remote sensing images,issues related to image processing principles, optimization of the structure and content of a specific algorithm. This paper discuss the parallel remote sensing image processing and analyse a number of key technologies, including parallel processing model, supporting environment, parallel processing of data, task distribution and load balancing. Therefore, we do a lot of research in parallel computing research on the basis of theory and cluster architecture. Considering the characteristics of Modis remote sensing data, we do more in-depth study of parallel computing technology in the application of Modis data preprocessing. First, we discuss the basic knowledge of parallel computing , introducing the cluster system architecture, parallel computing environment, the parallel algorithm design and performance optimization; Second we introduce the basic knowledge of MODIS image preprocessing