遥感影像三角网几何校正并行算法及优化研究.pdfVIP

第４９卷第１６期山西建筑Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．１６

２０２３年８月Ａｕｇ．２０２３·１７３·

ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ

１０．１３７１９／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９－６８２５．２０２３．１６．０４７

ＤＯＩ：

遥感影像三角网几何校正并行算法及优化研究★

１１２

张战伟，刘培明，赵熹

（１．山东明嘉勘察测绘有限公司，山东淄博２５５０８６；２．中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州２２１１１６）

摘要：近年来随着遥感技术快速发展，遥感数据处理压力越来越大，科学的遥感影像处理并行算法能有效降低计算时间成

本，提升成果时效性。以基于三角网遥感影像几何校正算法为对象，设计了多核ＣＰＵ，ＧＰＵ并行算法，并在算法实现过程中进

行代码优化，获得了较为理想的加速效果，其中多核ＣＰＵ算法获得了４．３５ｘ－６．４３ｘ的加速比，ＧＰＵ算法获得了１．３２ｘ－

１９．９３ｘ的加速比。结果表明，该算法能够为遥感影像几何校正处理效率改进提供有效途径。

关键词：并行算法；代码优化；遥感影像；几何校正

中图分类号：ＴＵ１７文献标识码：Ａ１００９－６８２５（２０２３）１６－０１７３－０４

文章编号：

遥感技术在多个方面得到了应用，特别是近年来卫计及优化相关的研究较少，因此为了提升遥感影像几何

星遥感的快速发展，卫星传感器采样精度、细度、频率不校正的处理效率，本文从ＣＰＵ并行、ＧＰＵ并行、数据结构

［１］

断提升。卫星遥感数据的应用不断拓展，多源卫星遥优化、处理算法编码优化等角度对基于三角网遥感影像

［２］

感数据的融合应用需求及场景也越来越多。这些遥感几何校正算法进行了研究。

数据的应用需要统一的空间数据基准，遥感影像的几何１算法设计及优化

校正是其中一项重要的处理任务，基于三角网进行遥感

１．１并行算法设计

［３－４］

影像几何校正是常有方式。伴随长时间序列、高分

基于三角网的遥感影像几何校正算法核心步骤包括

辨率影像及实时性强的处理需求，快速的遥感影像几何

三个部分：点坐标初始化、三角网变换参数计算、坐标关

校正处理算法的重要性更加突出。

系映射，算法其他主要流程还包括影像基本信息获取、坐

遥感数据的处理效率提升的手段可以概括为两个方

标经度值及纬度值获取、目标（成果）影像参数计算、影

面：一是增加硬件计算资源，目前云计算、超级计算机、计

像坐标信息计算、目标影像文件写入。

算机集群等技术均是该范畴；二是提高算法并行度及代

本文并行算法围绕着基于三角网遥感影像几何校正

码质量，主要包括多核ＣＰＵ并行、ＧＰＵ并行、代码优化、

算法的三个核心步骤设计，根据计算硬件特点，面向多核

算法优化等方法。本文从第二个角度开展研究，采用的

ＣＰＵ及ＧＰＵ分别设计，图１为算法设计的