GIS平臺部署項目方案

1、GIS平臺部署項目方案SANY GROUP system office room SANYUA16H- TOC o 1-5 h z 技術(shù)方案1項目背景11. 1.2項目需求分析21. 1.3平臺總體方案4平臺具體功能方案29平臺具體安全方案58平臺管理維護(hù)方案68技術(shù)方案項目背景為了滿足XXXX研究所（地理所）資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室時空大 數(shù)據(jù)的存儲、管理、計算、制圖、共享服務(wù)等業(yè)務(wù)需求，為空間數(shù)據(jù)部門提供 海量化、可視化與自動化的技術(shù)支持，全面提升地理所對大規(guī)模時空數(shù)據(jù)的管 理與服務(wù)能力，希望通過時空大數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺的實施為XXXX研究所的基 礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整合共享、可視化管理、大規(guī)

2、模時空數(shù)據(jù)庫的管理與服務(wù)能力等提供 必要的保障與服務(wù)，同時全面提升信息化水平，完成大數(shù)據(jù)管理平臺的建設(shè)。總體建設(shè)要求：本項目要建成XXXX研究所時空大數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺，可 實現(xiàn)地理所對大規(guī)模時空數(shù)據(jù)的管理、計算與服務(wù)能力的全面的提升，尤其是在可視化管理、查詢高達(dá)數(shù)百TB空間數(shù)據(jù)、影像處理水平、大規(guī)?？臻g數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)共享與可視化制圖服務(wù)的整體能力。項目需求分析項目建設(shè)目標(biāo)：建成XXXX研究所時空大數(shù)據(jù)與服務(wù)平臺，實現(xiàn)平臺數(shù)據(jù)、 三維產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)云端下的部署與應(yīng)用，為空間數(shù)據(jù)部門提供海量化、可視 化與自動化的技術(shù)支持，全面提升地理所對大規(guī)模時空數(shù)據(jù)的管理與服務(wù)能 力，希望通過時空大數(shù)據(jù)管理與服

3、務(wù)平臺的實施為XXXX研究所的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整 合共享、可視化管理、大規(guī)模時空數(shù)據(jù)庫的管理與服務(wù)能力等提供必要的保障 與服務(wù)。本項目的招標(biāo)內(nèi)容主要是XXXX研究所時空大數(shù)據(jù)與服務(wù)平臺系統(tǒng)開發(fā)、數(shù) 據(jù)處理、系統(tǒng)對接工作。（1）軟件平臺通過該平臺可以達(dá)到兩大方面的需求，一是通過該平臺可以進(jìn)行集群硬件 狀況與性能的監(jiān)控；能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模柵格數(shù)據(jù)的接入、存儲、管理、檢索、快 速可視化與制圖、共享服務(wù)等（數(shù)據(jù)單景可達(dá)500GB,數(shù)據(jù)總量可達(dá)500TB）；同 樣實現(xiàn)大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)的接入、存儲、管理、檢索、快速可視化與制圖、共享 服務(wù)等（單個數(shù)據(jù)可達(dá)3GB,屬性字段支持中文，并支持WCS、WFS等標(biāo)準(zhǔn)服 務(wù)）；還

4、有實現(xiàn)大規(guī)模三維模型數(shù)據(jù)的接入、存儲、管理、檢索、快速可視化與 制圖、共享服務(wù)等（支持三維模型的漸進(jìn)傳輸模型的存儲與抽?。?；與此之外還 可以提供非時空數(shù)據(jù)的接入、存儲、管理、共享等支持，設(shè)計實現(xiàn)大規(guī)模時空 數(shù)據(jù)的計算框架，支持集群/多核/GPU等多層次的高性能計算技術(shù)，實現(xiàn)分布 式的空間計算（調(diào)用計算工具）；提供空間數(shù)據(jù)模型（多種柵格與矢量數(shù)據(jù)格 式），開放計算框架APIs與工具編寫規(guī)范，并可由用戶自主開發(fā)計算工具；提 供100200個具有代表性的計算工具（RS計算工具、GIS計算工具），實現(xiàn)多層 次的空間大數(shù)據(jù)計算與分析；大規(guī)模時空數(shù)據(jù)的實時渲染與交互制圖，支持地 圖配置、圖層配置、樣式配置

5、等；達(dá)到單個地圖瓦片的服務(wù)響應(yīng)時間控制在 45ms以內(nèi)。二是在平臺功能服務(wù)的需求上，要求該平臺技術(shù)先進(jìn)、成熟，核心 技術(shù)自主研發(fā)；所有服務(wù)的使用都通過完善的加密控制和權(quán)限管理，確保用戶 的數(shù)據(jù)安全；支持分布式和集群式部署，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)能力的動態(tài)擴(kuò)充； 軟件平臺服務(wù)提供WebAPI,實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)服務(wù)的遠(yuǎn)程管理，包括創(chuàng)建數(shù)據(jù)服 務(wù)、刪除數(shù)據(jù)服務(wù)、初始化數(shù)據(jù)服務(wù)；客戶端應(yīng)提供成熟的二次開發(fā)工具，實 現(xiàn)應(yīng)用功能的定制開發(fā)。（2）平臺客戶端通過平臺服務(wù)的支撐，平臺客戶端的建設(shè)，可以提供C/S管理客戶端、B/S 數(shù)據(jù)查詢服務(wù)應(yīng)用客戶端以及Android的手機(jī)端與平板APP,且支持二維與三 維的地圖視圖

6、；管理客戶端通過簡明UI流暢對接數(shù)據(jù)管理、查詢，計算與工 具，可視化與配圖功能，并能流暢交互；應(yīng)用客戶端與移動端提供基本的數(shù)據(jù) 查詢、瀏覽，地圖瀏覽等。（3）遙感影像數(shù)據(jù)處理入庫通過該平臺可以在遙感影像數(shù)據(jù)處理入庫方面實現(xiàn)以下要求，在數(shù)據(jù)提取 方面全面檢查遙感影像原始數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)源的完整性和一致性，提取原始影 像元信息并入庫；對影像進(jìn)行正射糾正處理，消除原始影像由于傳感器的外方 位變化、傳感介質(zhì)不均勻、地球曲率等因素造成的變形誤差；對經(jīng)過正射糾正 后的影像進(jìn)行配準(zhǔn)，確保不同傳感器影像數(shù)據(jù)的幾何精度一致性，并且具備相 同的空間坐標(biāo)系；對配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行融合處理，合成真彩色影像或假彩色影 像；根

7、據(jù)行政界線或者指定感興趣區(qū)，對影像進(jìn)行勻色鑲嵌處理，最終鑲嵌成 果色彩一致，接近真實地表情況；對于影像處理過程中的階段性成果進(jìn)行入 庫，主要入庫數(shù)據(jù)包括：原始數(shù)據(jù)、正射數(shù)據(jù)、融合數(shù)據(jù)、鑲嵌數(shù)據(jù)。XXXX研究所時空大數(shù)據(jù)與服務(wù)平臺將滿足不同部門的大量用戶同時登錄系 統(tǒng)、進(jìn)行數(shù)據(jù)提取入庫、數(shù)據(jù)處理計算等等，因此對平臺的性能有著較高的要 求：用戶數(shù)和響應(yīng)時間：支持1000用戶并發(fā)，登錄時間小于3秒；200用戶并 發(fā)，登陸時間小于2秒；對于一般的系統(tǒng)提交操作及簡單的查詢操作，平均相 應(yīng)時間小于2秒；對于較復(fù)雜的組合查詢，平均響應(yīng)時間小于5秒。系統(tǒng)的吞吐量：頁面點擊率為12PagesHit/s ； We

8、b流量：100M環(huán)境下，能 夠支持20M/s。系統(tǒng)的穩(wěn)定性：系統(tǒng)支持7*24小時穩(wěn)定運行，系統(tǒng)出錯率小于0. 1%O制圖可視化性能要求：交互式可視化效率不低于25幀/秒。xxxx研究所時空大數(shù)據(jù)與服務(wù)平臺以統(tǒng)一的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫為依托，面向 全所各部門提供空間信息服務(wù)，平臺的安全性尤為重要。在系統(tǒng)的安全設(shè)計中 需要考慮系統(tǒng)的物理設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用系統(tǒng)安全以及數(shù)據(jù)安全。進(jìn)度要求：本項目建設(shè)工期為45曰歷天。質(zhì)保期要求：一年。1. 1.3平臺總體方案基于高性能GIS系統(tǒng)，對平臺的軟件功能進(jìn)行集成、封裝，搭建TQJD大數(shù) 據(jù)管理與服務(wù)平臺，提供“集群一數(shù)據(jù)一計算一信息一制圖”一體化的服務(wù)。 本小

9、節(jié)詳細(xì)討論平臺的軟硬件部署與服務(wù)，具體包括平臺功能的需求、平臺的 軟硬件架構(gòu)、平臺的服務(wù)APIs等幾個部分。蘇州中科xxxx遙感科技有限公司自主研發(fā)的TQJD平臺以空間數(shù)據(jù)的分布 式存儲為指導(dǎo)思想，采用“主(Master)-從(Node)”的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)模式，將數(shù)據(jù) 及其元數(shù)據(jù)(metadata)分開存儲，在主節(jié)點(Master)上存儲元數(shù)據(jù)并提供元數(shù) 據(jù)服務(wù)；而將數(shù)據(jù)文件存儲在多個節(jié)點(Node)上并提供并行I/O訪問。這種架 構(gòu)方式的一個好處是可隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大進(jìn)行存儲服務(wù)器的動態(tài)擴(kuò)展，而且 也相對容易地實現(xiàn)負(fù)載平衡和動態(tài)調(diào)整。圖3 - 1.總體方案圖在深入分析項目建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)

10、xxxx研究所平臺部署項目需求， 結(jié)合系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃和目標(biāo)，我們在此闡述系統(tǒng)平臺的優(yōu)勢與特色。為了科學(xué)、經(jīng)濟(jì)合理的完成本次建設(shè)，實現(xiàn)項目建設(shè)目標(biāo)，并滿足長遠(yuǎn)規(guī) 劃的要求，在本方案總體設(shè)計中，我方的平臺充分考慮和遵循以下原則：系統(tǒng)擴(kuò)展性原則在主流IT技術(shù)及相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，系統(tǒng)的擴(kuò)展性是任何一個新建 系統(tǒng)不容忽視的問題。本系統(tǒng)的擴(kuò)展性主要從以下兩個方面來考慮：(1)數(shù)據(jù)的擴(kuò)展性數(shù)據(jù)的擴(kuò)展性是指系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展性，是對于本系統(tǒng)建立后出現(xiàn)的數(shù) 據(jù)模型的兼容性。對此，本系統(tǒng)提供了用戶自定義數(shù)據(jù)模型的功能，用戶可以 通過它定義自己的數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)與現(xiàn)有數(shù)據(jù)模型的兼容。(2)功能的擴(kuò)展性系統(tǒng)設(shè)計時所

11、采用的“插件基礎(chǔ)，框架集成”的模式能很好地解決功能的擴(kuò) 展性。系統(tǒng)建成后，擴(kuò)展功能可以寫成插件的形式，然后通過插件管理器集成 到系統(tǒng)中來。還要允許用戶可以自定義參數(shù)、自定義數(shù)據(jù)處理方法、自定義查 詢條件、自定義輸出數(shù)據(jù)類型，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。.系統(tǒng)兼容性原則系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應(yīng) 用軟件提供接口 ；在功能實現(xiàn)上，充分體現(xiàn)XXXX研究所時空大數(shù)據(jù)管理與服務(wù) 平臺功能，同時還考慮數(shù)據(jù)共享和接口應(yīng)用；在軟件的平臺選型上，選用當(dāng)今 主流平臺，為系統(tǒng)的發(fā)展和升級提供方便；在軟件的總體架構(gòu)方面，注重接口 的設(shè)計，充分考慮本系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的無縫連接。.系統(tǒng)實用

12、性原則系統(tǒng)應(yīng)具有多種功能的批處理實現(xiàn)，人機(jī)交互必須簡便實用，系統(tǒng)的輸入 和輸出統(tǒng)一規(guī)范化。.系統(tǒng)安全性原則為保障系統(tǒng)安全，應(yīng)對軟件需求、結(jié)構(gòu)設(shè)計、程序編寫、軟件測試和軟件 變更進(jìn)行安全性分析，避免設(shè)計異常、實現(xiàn)異常和使用異常。.系統(tǒng)可靠性原則在方案設(shè)計過程中，必須對服務(wù)器、和相關(guān)軟件的部署進(jìn)行合理的規(guī)劃、 保障系統(tǒng)全年不間斷穩(wěn)定運行，關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)備不存在單點故障隱患，并提 供完備的備份和災(zāi)難恢復(fù)措施，保障在業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)重大故障后能迅速恢復(fù)。 此外，還應(yīng)合理的配置資源的規(guī)格型號數(shù)量，避免關(guān)鍵性資源形成瓶頸影響整 體業(yè)務(wù)的正常運轉(zhuǎn)。.經(jīng)濟(jì)性原則在滿足系統(tǒng)需求的前提下，選用經(jīng)濟(jì)實用的軟硬件設(shè)備，以

13、便節(jié)省投資， 即選用高性能價格比的設(shè)備；同時，應(yīng)該充分挖掘現(xiàn)有系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的使用 潛力，盡可能以最低成本來完成系統(tǒng)建設(shè)。TQJD大數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺面向急劇暴漲的空間大數(shù)據(jù)與曰益增長的信息 需求，提供上百TB的大數(shù)據(jù)存儲與管理、空間大數(shù)據(jù)的高性能計算與分析、面 向企業(yè)/個人/區(qū)域/全球等多層次的數(shù)據(jù)與信息服務(wù)。平臺的數(shù)據(jù)服務(wù)指標(biāo)數(shù)據(jù)服務(wù)指標(biāo)包括：.數(shù)據(jù)類型分析；平臺管理的數(shù)據(jù)包括柵格數(shù)據(jù)（影像與DEM）、矢量數(shù) 據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)和其他非空間數(shù)據(jù)等四種類型。.數(shù)據(jù)容量需求；單景柵格數(shù)據(jù)容量達(dá)100+GB,單個FeatureLayer達(dá) 500+MB、對象10W+個；柵格數(shù)據(jù)總?cè)萘窟_(dá)上百TB,矢

14、量數(shù)據(jù)達(dá)TB級。.數(shù)據(jù)共享服務(wù)；柵格數(shù)據(jù)、其他非空間數(shù)據(jù)實現(xiàn)FTP文件服務(wù)；矢量數(shù) 據(jù)提供WCS/WFS標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)；三維模型數(shù)據(jù)實現(xiàn)漸進(jìn)傳輸(PT)服務(wù)。平臺的計算服務(wù)指標(biāo)計算服務(wù)指標(biāo)包括：.計算服務(wù)形式；平臺提供開發(fā)的計算框架，用戶遵循平臺計算工具開發(fā) 技術(shù)規(guī)范開發(fā)功能，并能簡便地集成到平臺計算環(huán)境中。.計算規(guī)模分析；平臺具有大規(guī)模的空間計算能力，單次計算數(shù)據(jù)量可達(dá) 200+GB,同時在線計算數(shù)據(jù)量可達(dá)5TB。平臺的制圖服務(wù)指標(biāo)制圖服務(wù)指標(biāo)包括：.交互制圖；支持地圖、地圖樣式、圖層、圖層樣式、波段合成、圖層順 序等地圖的交互配置和預(yù)覽；.支持高并發(fā)訪問；并發(fā)用戶數(shù)N10, 000時的制圖服務(wù)可

15、靠性N99% ；.制圖可視化性能；交互式可視化效率不低于25幀/秒。平臺服務(wù)能力指標(biāo)服務(wù)能力指標(biāo)包括：.平臺服務(wù)形式；平臺基于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP(S) 1.1通信協(xié)議，提供標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)；.平臺的服務(wù)用戶；1)面向大司空數(shù)據(jù)應(yīng)用的客戶“總一分”結(jié)構(gòu)的分布式架構(gòu)針對上述對TQJD大數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)、計算與服務(wù)的指標(biāo)分析， 基于高性能GIS系統(tǒng)，搭建“總一分”結(jié)構(gòu)的服務(wù)平臺，而在總中心與分中心 分別實現(xiàn)分布式的架構(gòu)。.大數(shù)據(jù)服務(wù)的“總一分”結(jié)構(gòu).數(shù)據(jù)中心的分布式架構(gòu)在大數(shù)據(jù)服務(wù)“總一分”結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)服務(wù)的總中心和分中心均采 用分布式的軟硬件架構(gòu)。基于上述平臺功能的需求，參考“數(shù)據(jù)一計算”一體

16、化的分布式架構(gòu)思 想，構(gòu)建可伸縮的平臺硬件架構(gòu)。硬件整體架構(gòu)基于“數(shù)據(jù)一計算”一體化的分布式架構(gòu)思想，搭建無共享系統(tǒng)構(gòu)架 (SharedNothingArchitecture, SNA)：集群中每個節(jié)點都配備有存儲設(shè)備和計算 資源，使計算本地化，減少數(shù)據(jù)在節(jié)點間的遷移。如圖3-2所示，整個硬件構(gòu) 架共包含三層；存儲/計算層是“數(shù)據(jù)一計算”一體化硬件構(gòu)架的核心，由機(jī)架 服務(wù)器與磁盤陣列組合而形成集群節(jié)點，節(jié)點通過高速的控制網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) (GigabitEthernetSwitch)相連而成，組成龐大的集群系統(tǒng)；服務(wù)層是分布式架 構(gòu)的服務(wù)端，經(jīng)由高速以太網(wǎng)，連接各個集群節(jié)點和服務(wù)器，并通過服務(wù)端

17、將 集群所提供的存儲、計算能力提供出去。圖3-2高性能GIS的硬件架構(gòu)F面對各個硬件的功能進(jìn)行簡單論述。.磁盤陣列(RedundantArrayoflndependentDisks, RAID)RAID通過硬盤控制器把多塊獨立的物理硬盤按某種方式組合成一個硬盤組 (邏輯硬盤)，實現(xiàn)多個硬盤的讀寫同步；并通過數(shù)據(jù)備份，提高磁盤的可靠 性。RAID不但能夠充分發(fā)揮出多塊硬盤的優(yōu)勢，提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出任何一塊單獨硬 盤的速度和吞吐量；而且RAID提供多個級別的數(shù)據(jù)備份功能，具有良好的容錯 能力，在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后，利用備份信息可以恢復(fù)損壞的數(shù)據(jù)，保障 了用戶數(shù)據(jù)的安全性。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得RAI

18、D技術(shù)被應(yīng)用于中低檔甚至 個人PC機(jī)上，可以通過主板上板載的RAID芯片，直接組建磁盤陣列并同計算 機(jī)相連。.機(jī)架服務(wù)器機(jī)架服務(wù)器是一種外觀按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的服務(wù)器，配合機(jī)柜統(tǒng)一使用， 以盡可能減少服務(wù)器空間的占用。將機(jī)架服務(wù)器同磁盤陣列相連，集群中的每 個節(jié)點具有獨立的存儲設(shè)備與計算資源，能夠獨立完成計算任務(wù)。.高速以太網(wǎng)絡(luò)利用多網(wǎng)卡技術(shù)，實現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)的分離傳輸。磁盤陣列之間通過高速數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，保證大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)姆€(wěn)定性；控制指令通過高速控制網(wǎng)絡(luò)傳輸， 保證控制的實時性。. GPU處理器CPU包含幾個專為串行處理而優(yōu)化的核心，而GPU由數(shù)以千計更小、更節(jié)能的處理核心組成，這些核心專為提供

19、強(qiáng)勁的大規(guī)模的并行性能而設(shè)計。通過流程設(shè)計，將程序中計算量繁重的并行部分交由GPU處理，以提高程序執(zhí)行速度。.服務(wù)器在上述機(jī)架服務(wù)器上，利用虛擬機(jī)技術(shù)，抽象出空間數(shù)據(jù)查詢服務(wù)器、空 間數(shù)據(jù)服務(wù)服務(wù)器、空間信息計算服務(wù)器、WTS服務(wù)器、WFS服務(wù)器等。上述分布式硬件架構(gòu)，可通過增加更多節(jié)點的方法獲取更大的平臺存儲能 力、更高效的計算能力與服務(wù)能力，平臺具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性與伸縮性。硬件配置針對硬件架構(gòu)建設(shè)的需要，進(jìn)一步設(shè)計機(jī)房環(huán)境、機(jī)柜與機(jī)架服務(wù)器配 置、RAID參數(shù)與指標(biāo)、交換機(jī)參數(shù)等。1.機(jī)房環(huán)境表3-1服務(wù)器機(jī)房環(huán)境配置污染物遠(yuǎn)離腐蝕氣體、易燃易爆物;腐蝕氣體隨著新風(fēng)吸入機(jī)房后會對計算機(jī)設(shè)

20、備和人員健康造成危害，同時不潔凈的空氣也會對計算機(jī)設(shè)備的運行造 成不利影晌，還會對機(jī)房內(nèi)精密空調(diào)、新風(fēng)機(jī)等的濾網(wǎng)等造成污染。溫度、濕度1.干球溫度計:20259(68F77F): 2.相對濕度:40%50%： 3.最大露 點:21 (69. 8T) ； 4.最大變化速度:每小時5c (9下九噪聲計算機(jī)停機(jī)時，機(jī)房內(nèi)的噪聲在主機(jī)房中心處測試應(yīng)小于6SdB(A)照度機(jī)房在距地0.8m處，照度不應(yīng)低于3001X,輔助房間照度不低于2001X無線電干擾 場強(qiáng)頻率為0.151000MHz時不大于126dB磁場干擾磁場干擾場強(qiáng)不大于800A/m地板振動加計算機(jī)停機(jī)時，主機(jī)房地板表而垂直及水平向的振動加速度

21、值不應(yīng)大于速值500mm/s電阻主機(jī)房地而及工作臺面的靜電泄漏電阻，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GE6650- 1986計算機(jī)機(jī)房用活動地板技術(shù)條件的規(guī)定靜電主機(jī)房內(nèi)絕緣體的靜電電位不應(yīng)大于1KV2.機(jī)柜表3-2KVM 一體機(jī)服務(wù)器機(jī)柜套件基本參數(shù)17寸LCD液晶屏幕、鍵盤及鼠標(biāo)觸控板整合于一個1U的抽拉式控制端 模塊內(nèi)口數(shù)：8；帶寬:75Hz：支持分辨率：1280 x1024切換方式：0SD屏幕選單、熱鍵、而板按鍵特點CL5708SlideawayLCDKVMP抽拉式多電腦切換器是一套先進(jìn)的控制方案， 其可通過一組PS/2或USBKVM控制端（鍵盤、鼠標(biāo)及顯示器）存取多臺服 務(wù)器。一臺設(shè)飴可分別直接管

22、理8臺服務(wù)器：通過菊鏈方式另外再串接 31臺KVM多電腦切換器，即可從單一控制端管理多達(dá)256臺服務(wù)器；圖 騰421；服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜：600*1000*2000,前后網(wǎng)孔，帶3個以上托 盤;KVM保修3年3.機(jī)架服務(wù)器表3-3機(jī)架服務(wù)器的配置參數(shù)架構(gòu)機(jī)架式，高度W2U,帶快速滑動導(dǎo)軌，帶理線架；CPU不低于兩顆 E56492. 53GHz, 12MB 緩存，5. 86GT/sQPI, 6C：內(nèi)存最大可擴(kuò)展容量不低于8個插槽，當(dāng)前配置容量不低于32B （4X8GB） 1066MHz,四列 LVRDIMMs；硬盤當(dāng)前配置不低于2個300GB10KrpmSAS熱插撥硬盤，5塊2TBNL-SAS盤，

23、不低于6Gbps;工廠定制希捷硬盤，5年硬盤不返還服務(wù)，擴(kuò)展性（必須 滿足）最大支持不低于14塊硬盤，可選8塊硬盤機(jī)箱和4塊硬盤機(jī)箱：RAID 卡配置RAID。、1、5、6、10、50、60,支持熱備盤技術(shù)，高速緩存H700 不低于512MB：網(wǎng)卡：不低于2個主板集成千兆以太網(wǎng)卡，帶故障切換 和負(fù)載均衡功能，支持TOE, iSCSI啟動：I/OPCI插槽不低于4個，兩種Riser卡可選:3XPCIe(x8)+lXStorage或 1XPCIe (xl6)+1X Storage：光驅(qū)1個DVD-ROM驅(qū)動器：配置服務(wù)器導(dǎo)軌；管理1、遠(yuǎn)程管理卡（必備）：遠(yuǎn)程管理卡，具有單獨的管理網(wǎng)口，不依賴主 機(jī)

24、操作系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，獨立遠(yuǎn)程管理卡不占用PCI插槽，支持視頻 重定向，服務(wù)器復(fù)位、重新啟動、開機(jī)/關(guān)機(jī)，遠(yuǎn)程虛擬介質(zhì)（CD/DVD/軟 驅(qū)/USB存儲固態(tài)盤），內(nèi)置128MBFlashMemory可用于緊急的軟件診斷， 支持加密連接（SSL）,支持Vf lash卡。（必須滿足）；2、LCD屏幕/主板管理控制器（必須滿足）前面板上配備有可編程液晶 屏，可顯示默認(rèn)或定制信息，包括IP地址、服務(wù)器名稱、金牌支持服務(wù) 編號等。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，該液晶屏上將顯示關(guān)于故障的具體信息， 主板集成嵌入式管理控制器，可一站式地完成操作系統(tǒng)的部署，包括內(nèi) 建驅(qū)動程序安裝、固件更新、硬件配置和問題診斷。不需要輔助

25、光盤， 在內(nèi)嵌管理器中快速部署驅(qū)動、RAID、Firmware：不需要輔助光盤/軟 盤，實現(xiàn)快速安裝系統(tǒng)：3、管理軟件（必須滿足）管理控制臺支持將IT網(wǎng)絡(luò)中所有主流品牌基 礎(chǔ)架構(gòu)管理整合到一個控制臺上，提供單一視圖和單一通用數(shù)據(jù)源，采 用模塊化結(jié)構(gòu)，提供基本的硬件管理，支持資產(chǎn)和安全管理,采用基于 網(wǎng)頁的界而，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SSL協(xié)議傳輸加密數(shù)據(jù)：支持SSL虛擬介 質(zhì)連接：可與動態(tài)目錄（ActiveDirectory）集成。電源兩個熱插拔750W電源，額定功率750W電源；服務(wù)5年IT專業(yè)支持與關(guān)鍵任務(wù)，5年當(dāng)日4小時（24X7）上門服務(wù)（配件+ 人力），人工、配件、交通等任何費用全免：高級軟

26、件支持；原廠本地技 術(shù)客戶經(jīng)理24X7電話支持，可選硬盤不返還服務(wù)：要求提供原廠商正 式服務(wù)承諾函：要求必須提供原廠商產(chǎn)品授權(quán)證明。4.交換機(jī)表3-4交換機(jī)的配置參數(shù)端口線速非阻塞交換機(jī)，48個10/100/1000Base-TX自適應(yīng)以太網(wǎng)端口, 4個可用的lOOOBase-XSFP千兆以太網(wǎng)端口，支持萬兆接口不少于2個；速率交換容量240G,包轉(zhuǎn)發(fā)率132Mpps；IP支持虛擬化，支持IPv6,支持IPv4和IPv6的三層路由功能;服務(wù)三年原廠7X24X4現(xiàn)場服務(wù)。按照xxxxTQJD大數(shù)據(jù)管理與服務(wù)平臺的整體設(shè)計，大數(shù)據(jù)平臺基于高性能GIS軟件的功能體系，對資源引擎、數(shù)據(jù)引擎、計算引擎和

27、可視化與制圖引擎 進(jìn)行有機(jī)組合和封裝，構(gòu)建面向數(shù)據(jù)/信息流水線生產(chǎn)、數(shù)據(jù)/信息服務(wù)多樣化 服務(wù)的平臺軟件體系，并通過服務(wù)APIs接口支撐平臺的產(chǎn)品生產(chǎn)和解決方案。(1)統(tǒng)一的對外服務(wù)接口根據(jù)用戶請求的類型(資源、數(shù)據(jù)、計算、地圖等)，將服務(wù)分發(fā)到服務(wù)集 群相應(yīng)的服務(wù)節(jié)點上。圖3-3服務(wù)總線一統(tǒng)一的對外接口(2)平臺安全與權(quán)限在請求發(fā)送到服務(wù)總線時，服務(wù)總線查詢用戶及權(quán)限數(shù)據(jù)庫，對請求進(jìn)行 動作過濾、數(shù)據(jù)約束等，并將限制后的命令發(fā)送到服務(wù)集群。圖3 - 4服務(wù)總線的權(quán)限/安全機(jī)制基于大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺的應(yīng)用需求，平臺的軟件功能構(gòu)架如圖3-5所示。圖3-5軟件功能架構(gòu)資源服務(wù)引擎建立在底層硬件的基礎(chǔ)上

28、，是對硬件資源的抽象和虛擬化。 其實現(xiàn)對集群系統(tǒng)中硬件資源的管理、調(diào)度和監(jiān)控，如收集各個節(jié)點的CPU、 內(nèi)存容量、磁盤、網(wǎng)絡(luò)帶寬等信息及其實時利用情況，集群中節(jié)點的添加、暫 停、配置和移除操作；同時配合數(shù)據(jù)存儲和計算任務(wù)的管理，如數(shù)據(jù)存儲位置 的確定、計算資源的分配等；并且支持平臺的安全管理和曰志功能，如客戶端 用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)曰志查看、針對不同用戶的客戶端訂制等。在大數(shù)據(jù)服務(wù) 云平臺中，資源服務(wù)是基礎(chǔ)實施即服務(wù)(G-IaaS)的具體實現(xiàn)，是最底層的云服 務(wù)，為上層的數(shù)據(jù)、計算和可視化服務(wù)以及客戶端提供基礎(chǔ)支撐。數(shù)據(jù)服務(wù)建立在分布式文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用MySQL-SE、GDAL/OGR模

29、型、NoSQL數(shù)據(jù)庫和NFS文件系統(tǒng)，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)存儲、管理的抽象和虛擬 化。在數(shù)據(jù)存儲上，采用MySQL-SE存儲空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，而空間數(shù)據(jù)本身按 照既定的存儲策略分布式地存儲在集群節(jié)點上；在數(shù)據(jù)管理上，數(shù)據(jù)服務(wù)引擎 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的遷移、備份、恢復(fù)等；在數(shù)據(jù)服務(wù)上，數(shù)據(jù)服務(wù)引擎支持?jǐn)?shù)據(jù)的查 詢、查看、導(dǎo)入、導(dǎo)出、刪除等操作。在大數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺中，數(shù)據(jù)服務(wù)引擎 是空間數(shù)據(jù)即服務(wù)(G-DaaS)的具體實現(xiàn)，為計算和可視化服務(wù)以及客戶端提供 服務(wù)支撐。計算服務(wù)建立在多層次的異構(gòu)并行計算環(huán)境的基礎(chǔ)上，是對空間數(shù)據(jù)計算 的抽象和虛擬化。計算服務(wù)負(fù)責(zé)計算工具的管理，如RS/GIS工具的注冊、卸 載、調(diào)用執(zhí)

30、行以及工具流的組裝等；支持計算任務(wù)的調(diào)度和分配，任務(wù)的執(zhí)行 和監(jiān)控等。在大數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺中，計算服務(wù)是空間信息軟件即服務(wù)(G-SaaS) 的具體實現(xiàn)，為可視化服務(wù)以及客戶端提供服務(wù)支撐。可視化與制圖服務(wù)建立在數(shù)據(jù)服務(wù)和計算服務(wù)的基礎(chǔ)上，是計算服務(wù)針對 空間大數(shù)據(jù)渲染的特殊應(yīng)用。從計算實現(xiàn)看，數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)計算的具體化 和實例化，具有的數(shù)據(jù)密集，運算簡單而瑣碎，實時性較高等特點。大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺通過APIs對外提供資源管理服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、計算服務(wù)和 可視化與制圖服務(wù)，其功能清單和所依賴功能如表3-5所示。表3-5平臺功能列表項目功能底層依賴資源服務(wù)1.節(jié)點的增刪/啟停：管理引擎集群節(jié)點硬件性能檢

31、測；節(jié)點資源消耗監(jiān)測：用戶與組角色分配與管理：系統(tǒng)日志：數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)的接入/交換/導(dǎo)出；數(shù)據(jù)的時空屬性查詢；數(shù)據(jù)存儲的統(tǒng)計分析（時間、空間、存儲）：數(shù)據(jù)簡單的預(yù)處理：數(shù)據(jù)安全與一致性維護(hù)（遷移、備份、恢復(fù)）：管理引擎 數(shù)據(jù)引擎計算服務(wù)計算工具注冊、卸載、調(diào)用：計算任務(wù)的分發(fā)、監(jiān)控、結(jié)果回收；計算任務(wù)的重啟、遷移、負(fù)載均衡：計算流水線的構(gòu)建與執(zhí)行：管理引擎 數(shù)據(jù)引擎 計算引擎可視化與制 圖服務(wù)創(chuàng)建/刪除/配置/發(fā)布地圖：添加/刪除/調(diào)整/配置圖層；切片/緩存地圖；柵格/矢量/DEM圖層支持：WMS/WTS標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)：管理引擎 數(shù)據(jù)引擎 計算引擎制圖引擎三維可視化引擎表3-6平臺軟件環(huán)境配置項目

32、軟件其他說明1.操作系統(tǒng)WindowsServer2008R2支持x64操作2.空間（元）數(shù)據(jù)庫MySQLServer5. 6+;MySQLWorkbench;3. NETFramework4.0;4.54.文件服務(wù)FTPHS的FTP服務(wù)5. Web服務(wù)IIS的HTTP服務(wù)對平臺的軟件功能進(jìn)行集成與封裝，并開放平臺APIs,支持服務(wù)平臺的門 戶網(wǎng)站、解決方案等應(yīng)用。圖3-6平臺服務(wù)APIs資源服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、計算服務(wù)和制圖服務(wù)等的APIs經(jīng)過服務(wù)總線的聚攏 和集成，對外提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。利用高精度衛(wèi)星影像制作數(shù)字正射影像圖需要經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理過 程，先是對單景進(jìn)行處理，使每一塊影像都有較

33、好的處理效果，然后對整體圖 進(jìn)行拼接與鑲嵌。主要生產(chǎn)技術(shù)流程為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、控制點選取、正射糾正、配 準(zhǔn)、融合、勻色鑲嵌。生產(chǎn)技術(shù)流程如下：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備多光譜影像 全色影像軌道/RPC參數(shù)控制資料DEM數(shù)據(jù)產(chǎn)糾正控制點選取找5知占平圣尊正射糾正正射糾正一一圖3-7生產(chǎn)技術(shù)流程圖由于衛(wèi)星的姿態(tài)、軌道，地球的運動和形狀等外部因素及遙感器本身結(jié)構(gòu) 性能和掃描鏡的不規(guī)則運動、監(jiān)測器采樣延遲、探測器的配置、波段間的配準(zhǔn) 失調(diào)等內(nèi)部因素，衛(wèi)星遙感圖像上的像元會出現(xiàn)幾何畸變。幾何畸變分為系統(tǒng) 性的幾何畸變和非系統(tǒng)幾何畸變兩種，系統(tǒng)性的是有規(guī)律并可以預(yù)測的，如掃 描畸變等；然而非系統(tǒng)性的幾何變形是沒有規(guī)律的，難以預(yù)測

34、，如遙感平臺的 高度、經(jīng)緯度、速度和姿態(tài)等的不穩(wěn)定。幾何校正的目的就是要糾正這些系統(tǒng)與非系統(tǒng)因素引起的圖像變形，從而 實現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)圖像或者地圖的幾何整合。圖像的幾何校正需要根據(jù)圖像幾何變形 的性質(zhì)、可用的校正數(shù)據(jù)、圖像的應(yīng)用目的來確定合適的幾何糾正方法。有兩 種幾何校正：一是系統(tǒng)校正，即根據(jù)衛(wèi)星軌道公式將衛(wèi)星的位置、姿態(tài)、規(guī)定 及掃描特征作為時間函數(shù)加以計算，來確定每條掃描線上像元坐標(biāo)。但由于遙 感器的位置及姿態(tài)的測量值精度不高，其校正圖像仍存在幾何變形，不能滿足 實際應(yīng)用的需要。用戶得到的數(shù)據(jù)大都經(jīng)過系統(tǒng)校正。二是幾何精校正，即利 用地面控制點和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校正，包括兩個環(huán)節(jié)：一是像元坐標(biāo)的轉(zhuǎn)

35、換，二 是對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的像元亮度進(jìn)行重采樣。我們所查詢得到衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)都是已經(jīng)經(jīng)過系統(tǒng)幾何校正，后續(xù)的衛(wèi)星數(shù) 據(jù)處理主要集中于非系統(tǒng)校正。自動提取控制點目前，高分衛(wèi)星影像常用的傳統(tǒng)幾何校正模型主要有三種：有理函數(shù)模 型、精確模型和軌道模型。其中有理函數(shù)模型屬于近似校正，它不考慮成像的 特性，主要利用多項式等數(shù)學(xué)方程式直接對影像坐標(biāo)進(jìn)行地面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，校正誤差相對較大。但是，由于該模型中有高精度DEM參與，其校正精度明顯高于 多項式模型，因此常用有理函數(shù)模型進(jìn)行近似校正；精確模型和軌道模型則屬 于嚴(yán)密校正，它們是根據(jù)衛(wèi)星軌道、傳感器類型以及拍攝地物所形成的幾何條 件，以共線條件方程式推算出成像關(guān)系

36、式，然后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，可獲得很高的 校正精度。以QuickBird衛(wèi)星數(shù)據(jù)為例，有理函數(shù)模型采用兩個多項式的比值來計算 影像行，用類似的多項式比值計算影像列(5.1)式。每個多項式中都包含了經(jīng) 度、緯度和高程信息，至少有20個系數(shù)。這些多項式系數(shù)一般由影像發(fā)布機(jī)構(gòu) 計算得出，并和影像數(shù)據(jù)捆綁一起提供給用戶(QuickBird影像數(shù)據(jù)中*. rpb文 件)，這些系數(shù)在模型運算時自動導(dǎo)入到正射校正模塊中。x=Fl (X, Y, Z) /F2 (X, Y, Z)(5. 1)y=F3(X, Y, Z) /F4 (X, Y, Z)Fn=a0+al?X+a2?Y+a3?Z+a4?X?Y+a5?Y?Z+a6

37、?Z?X+a7?X2+a8?Y2+a9?Z2+al0?X ?Y?Z+all?X?Y2+al2?Y?Z2+al3?Z?X2+al4?X2?Y+al5?Y2?Z+al6?Z2?X+al7?X3+al8 ?Y3+al9?Y3精確模型是運用QuickBird標(biāo)準(zhǔn)影像和預(yù)正射標(biāo)準(zhǔn)影像產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)文件 住.imd)中提供了部分衛(wèi)星軌道參數(shù)，并以航測的共線條件(5. 2)式為基礎(chǔ)，用 推估方式求解出衛(wèi)星軌道的相關(guān)參數(shù)，最后建立起完整的幾何轉(zhuǎn)換式對影像進(jìn) 行校正。Xm/X-Xs=Ym/Y-Ys=Zm/Z-Zs (5. 2)X、Y、Z地面坐標(biāo)Xs、 Ys、 Zs空中坐標(biāo)衛(wèi)星軌道模型是衛(wèi)星影像幾何校正中最嚴(yán)密的一

38、種數(shù)學(xué)模型。它以航測的 共線條件為基礎(chǔ)，利用影像產(chǎn)品所提供的完全軌道參數(shù)，建立完整的幾何轉(zhuǎn)換 式對影像進(jìn)行校正，其校正精度可達(dá)1個像元，是目前最精確的幾何校正方 式。針對測區(qū)的自然地貌特點，傳統(tǒng)的幾何校正模型并不能適用于測區(qū)的衛(wèi)星 影像正射處理，因而測區(qū)正射影像糾正主要采用區(qū)域網(wǎng)平差方法。區(qū)域網(wǎng)平差，又稱區(qū)域網(wǎng)空中三角測量，就是使用計算的方法，根據(jù)影像 上所量測的像點坐標(biāo)以及少量的地面控制點，求出地面上加密點的大地位置。 傳統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)平差的研究對象主要是同一種傳感器獲取的影像。區(qū)域網(wǎng)平差的主要三種方法：航帶法、獨立模型法、光束法。控制點殘差剔除根據(jù)選取的控制點，對測區(qū)的全色數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差

39、，有選擇地剔 除和調(diào)整殘差較大的控制點。殘差是指實際觀測值與回歸估計值的差。在配準(zhǔn)過程中，觀測點為參考圖 層上的控制點，可以是在參考圖層刺點所得點，也可以是通過輸入X、Y坐標(biāo)所 得的控制點。計算點為在配準(zhǔn)圖層刺點所得控制點，按照某一種配準(zhǔn)算法計算 出來的擬合點。X殘差是觀測點與計算點在X坐標(biāo)方向上的距離。Y殘差是觀測點與計算點在Y坐標(biāo)方向上的距離。對于線性配準(zhǔn)和多項式配準(zhǔn)，在選擇了一定的地面控制點后，都用以下的 公式計算每個地面控制點的均方根誤差（RMSerror）：式中，x. y為地面控制點在原始圖像中的坐標(biāo)，X，力 是一次或二次多 項式計算出的控制點坐標(biāo)，即估算坐標(biāo)。估算坐標(biāo)和原始坐標(biāo)之間

40、的差值大小 代表了每個控制點幾何糾正的精度。對線性配準(zhǔn)和多項式配準(zhǔn)，系統(tǒng)都會計算 x, y方向上的和點的均方根誤差。通常一個GIS應(yīng)用都有一個可以接受的總均 方根誤差，所以當(dāng)某些控制點的均方根誤差大于可接受的總均方根誤差時，可 以通過剔除或修改該控制點，減小總體均方根誤差，提高配準(zhǔn)精度的目的。在剔除殘差的過程中，首先保證控制點分布均勻，控制點密度不能過于稀 疏，同時農(nóng)區(qū)有控制區(qū)的控制點盡量不剔除，從而保證農(nóng)區(qū)有控制區(qū)域的精度 能夠達(dá)到項目要求。自動提取連接點在各景控制點滿足區(qū)域網(wǎng)誤差要求的基礎(chǔ)上，對影像之間的重疊區(qū)域自動 提取同名點，并剔除殘差較大的同名點，直至同名點誤差滿足規(guī)定要求，提高 影

41、像接邊精度。在此基礎(chǔ)上對全色數(shù)據(jù)進(jìn)行正射糾正，用雙線性插值法重采樣 為2米，糾正過程中沒有對影像的灰度和反差進(jìn)行拉伸，沒有改變像素位數(shù)， 糾正后的正射影像有效數(shù)據(jù)范圍內(nèi)沒有漏洞區(qū)。影像重采樣幾何校正的最后一步是重采樣。經(jīng)變換定位后的像元在圖像中分布是不均 勻的，需要建立起圖像的新格網(wǎng)，對每個圖像按一定的規(guī)則進(jìn)行灰度插值計算 來重新賦值，構(gòu)成新的圖像矩陣，應(yīng)當(dāng)看到，重采樣對分類精度和圖像信息會 產(chǎn)生一定的影響。像元是一個復(fù)合信息，也是一種綜合亮度信息。雖然對像元 亮度值重采樣作為新的校正點的亮度值，像元是被校正了，但其復(fù)合信息或綜 合亮度系數(shù)也有所變化，信息也相應(yīng)的有所變化。因此，最大限度減少信

42、息變 化就需要正確的選取種采樣方法，采樣方法較多，常見的重采樣方法有三種： 鄰近點插值法(NearestNeighbor)；雙線性插值法(Bilinearlnterpolation)； 立方卷積插值法(CubicConvolut ion)。三種方法各有優(yōu)缺點：鄰近點插值法簡單易用，計算量小，但處理后得圖 像亮度具有不連續(xù)性，影響精度。雙線性插值法與鄰近點法相比、雖然計算量 增加，但是精度明顯提高，特別是對亮度不連續(xù)現(xiàn)象或線裝特征的快轉(zhuǎn)化現(xiàn)象 有明顯的改善，但這種方法對圖像起到平滑作用，從而使對比度明顯的分界線 變得模糊。三次卷積插值法計算量很大，精度也最高，但對控制點選取的均勻 性要求很高，否

43、則達(dá)不到很好的結(jié)果。多光譜與全色波段影像配準(zhǔn)糾正多光譜影像與全色影像配準(zhǔn)是影像融合的前提和基礎(chǔ)，配準(zhǔn)的精度直接影 響最終DOM制作的質(zhì)量。多光譜影像與全色波段影像的配準(zhǔn)糾正以正射糾正好 的全色波段影像為控制基礎(chǔ)，利用全色影像的同名點和DEM數(shù)據(jù)，同樣采用全 色影像正射糾正方法，對多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行正射糾正。正射糾正后的多光譜數(shù)據(jù) 與全色數(shù)據(jù)完全匹配的約占全部景數(shù)的70%以上，其余約30%影像配準(zhǔn)精度局部 達(dá)不到的，采用自動匹配控制點或局部人工增加控制點的方式進(jìn)行單獨糾正， 直至所有景的多光譜與全色影像的同名點量測要求精確到子像素精度。為保證融合效果，糾正后將多光譜影像和全色波段影像進(jìn)行套合檢查，兩

44、 景影像之間的配準(zhǔn)精度誤差不得大于1個像元（多光譜影像上）。圖3-8多光譜影像與全色影像配準(zhǔn)精度示意影像融合是一個對多遙感器的圖像數(shù)據(jù)和其他信息的處理過程。它按一定 的規(guī)則（或算法）對空間或時間上冗余或互補(bǔ)的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，獲得比 任何單一數(shù)據(jù)更精確、更豐富的信息，生成一幅具有新的空間、波譜、時間特 征的合成圖像。影像融合從層次上可分為：像元級信息融合、特征級信息融合 和決策級信息融合。像元級信息融合，是指對測量的物理參數(shù)的合并，即直接 在采集的原始數(shù)據(jù)層上進(jìn)行融合。這是最低級的信息融合，亦稱數(shù)據(jù)級融合， 它包括一維時間序一列數(shù)據(jù)、焦平面數(shù)據(jù)。其空間配準(zhǔn)的遙感影像數(shù)據(jù)直接融 合，而后對融

45、合的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和屬性說明。像元級融合的優(yōu)點是保留了 盡可能多的信息，具有較高精度，缺點是處理信息量大、費時、實時性差。特 征級融合是一種中等水平的融合，在這種框架中先是將各遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行特 征提取，產(chǎn)生特征矢量，而后融合這些特征矢量，采用Bayes決策法、神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)法等基于特征級融合法進(jìn)行處理，做出基于融合特征矢量的屬性說明。其優(yōu) 點是實現(xiàn)了可觀的信息壓縮，有利于實時處理，并且提供的特征直接與決策分 析相關(guān)。因此融合的結(jié)果最大限度地給出了決策分析所需要的特征信息，其缺 點是比像元級融合精度差。決策級融合是最高水平的融合，它首先對每一數(shù)據(jù) 進(jìn)行屬性說明，然后對其結(jié)果加以融合，得到目標(biāo)或環(huán)

46、境的融合屬性說明。該 融合框架的優(yōu)點是具有很強(qiáng)的容錯性，很好的開放性，處理時間短。由于像元 級融合基于最原始的影像進(jìn)行融合，能更好地保留影像原有的信息，提供其他 層次融合不能提供的細(xì)微信息，被廣泛使用，因此本項目也采用像元級融合。對于高分辨率影像而言，Gram-schmidt變換、Pansharp變換兩種融合方法較為 常用。Gram-schmidt變換是線性代數(shù)和多元統(tǒng)計中常用的方法，類似于PCA變換 法，它可以對矩陣或多維影像進(jìn)行正交變換，消除多光譜波段之間的相關(guān)性。 Gram-schmidt變換與PCA的區(qū)別是PCA變換后信息在各主成分之間重新分布， 第一主成分包含的信息量最多，其它主成分

47、的信息含量依次減少；而Gram- schmidt變換后各分量只是正交，各分量所包含的信息量相差不大，這樣可以 改進(jìn)PCA中信息過于集中的問題。Pansharp變換融合方法是基于統(tǒng)計原理的，它利用最小方差技術(shù)對參與融 合的波段的灰度值進(jìn)行最佳匹配并利用此原理調(diào)整單個波段的灰度分布以減少 融合結(jié)果的顏色偏差，另外還對所有輸入波段進(jìn)行一系列的統(tǒng)計運算并以此來 消除融合結(jié)果對數(shù)據(jù)集的依賴性和提高融合過程的自動化程度。本次項目影像融合數(shù)據(jù)源是經(jīng)過正射糾正的數(shù)據(jù)，多光譜和全色影像二者 之間配準(zhǔn)精度誤差小于1個像素，融合方法采用Pansharp算法進(jìn)行影像融合， 融合效果樣例如下：(a)融合前多光譜影像(b

48、)融合前全色影像(c)融合影像圖3-9融合結(jié)果圖影像鑲嵌技術(shù)是遙感數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的傳統(tǒng)問題，也是當(dāng)前計算機(jī)視覺領(lǐng)域 和計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。微軟公司2006年公布的以全景鑲嵌技術(shù)為核心的Photosynth產(chǎn)品給公眾帶來了全新的視覺體驗。隨著新的影像數(shù)據(jù)的 大量獲取，一方面對現(xiàn)有的鑲嵌技術(shù)的適宜性提出了考驗，另一方面為開發(fā)新 的鑲嵌技術(shù)提供了空間。在遙感圖像的應(yīng)用中，當(dāng)研究區(qū)域處于幾幅圖像的交接處或者研究區(qū)域較 大需要多幅圖像才能覆蓋時，需要對覆蓋研究區(qū)域的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而把這 些圖像鑲嵌起來，以便于更好地統(tǒng)一處理、解譯和分析。遙感影像鑲嵌是將2 幅或多幅遙感影像拼在一起，構(gòu)成一幅整

49、體影像的技術(shù)過程。實踐證明，傳統(tǒng) 的手工鑲嵌圖像不僅在接縫和色調(diào)上易出現(xiàn)不一致，還會出現(xiàn)細(xì)微的影像錯 位。計算機(jī)輔助影像數(shù)字鑲嵌技術(shù)能夠大大改善鑲嵌圖像的質(zhì)量。通常，首先 在相鄰影像的重疊區(qū)域內(nèi)選擇多個控制點，使兩景影像在該部分配準(zhǔn)，并利用 這種配準(zhǔn)關(guān)系對其中的一景影像進(jìn)行幾何重定位和重采樣，隨后經(jīng)色調(diào)匹配和 拼接線劃定，最終完成影像鑲嵌。據(jù)測算，采用傳統(tǒng)方法得到兩景TM鑲嵌影 像，其內(nèi)部幾何誤差達(dá)8像素之多（盡管在重疊區(qū)域內(nèi)影像配準(zhǔn)良好），已經(jīng)遠(yuǎn) 低于影像原來的幾何精度。鑲嵌過程中的幾何錯位和色調(diào)差異會引起線狀和面 狀地物變形以及連接上的誤導(dǎo)和解譯標(biāo)志的不一致，從而影響遙感圖像分析和 解譯的

50、質(zhì)量和可信度，這必然會對后續(xù)的應(yīng)用工作產(chǎn)生不利影響。目前已經(jīng)形 成很多計算機(jī)輔助鑲嵌算法，有些算法已經(jīng)在商業(yè)化圖像處理軟件、數(shù)碼相機(jī) 圖像處理模塊中廣泛應(yīng)用。光學(xué)遙感影像往往是在不同大氣條件下、不同衛(wèi)星 軌道上、不同姿態(tài)的傳感器獲取的地面反射或輻射電磁波的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，一方面 數(shù)據(jù)更加復(fù)雜，另一方面為了滿足后續(xù)解譯和定量反演的要求，相對于普通圖 片而言，對幾何精度和數(shù)據(jù)處理速度的要求更高。平臺功能方案表 一級功能項1.資源管理計算節(jié)點查看計算節(jié)點信息 查看查看所有正在使用中的節(jié) 點信息單個計算節(jié)點 信息查看查看單個計算節(jié)點信息的 動態(tài)變化可視化服務(wù)查 看可視化節(jié)點信 息查看查看所有正在使用的可視

51、化節(jié)點的信息2.數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)集管理新建數(shù)據(jù)集新建數(shù)據(jù)集（定制模板）刪除數(shù)據(jù)集刪除指定數(shù)據(jù)集復(fù)制數(shù)據(jù)集復(fù)制相同模板的數(shù)據(jù)集重命名數(shù)據(jù)集重新定義數(shù)據(jù)集的名稱數(shù)據(jù)集元信息 查看查看數(shù)據(jù)集元信息。數(shù)據(jù)集空間分 布查看統(tǒng)計數(shù)據(jù)集內(nèi)數(shù)據(jù)的空間 分布?？s放至數(shù)據(jù)集將地圖的可視范圍縮放至 數(shù)據(jù)集所在區(qū)域數(shù)據(jù)集遷移將數(shù)據(jù)集拖拽至其他數(shù)據(jù) 集組數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)導(dǎo)入將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到指定數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)導(dǎo)出導(dǎo)出指定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)邊框?qū)С鰧?dǎo)出指定數(shù)據(jù)的邊框SHP 文件元信息查看查看數(shù)據(jù)的元信息數(shù)據(jù)范圍查看查看數(shù)據(jù)在地上的位置范 圍縮放到數(shù)據(jù)將地圖可視范圍縮放至數(shù) 據(jù)所在區(qū)域數(shù)據(jù)單景瀏覽查看單景數(shù)據(jù)的影像創(chuàng)建金字塔提交數(shù)據(jù)建立金字塔任務(wù)數(shù)據(jù)

52、冗余修改數(shù)據(jù)的冗余度，復(fù)制 數(shù)據(jù)至不同的服務(wù)器節(jié)點數(shù)據(jù)查詢可依據(jù)空間、時間等條件 搜索符合要求的數(shù)據(jù)，支 持高級查詢數(shù)據(jù)列表導(dǎo)入導(dǎo)入由XXXX產(chǎn)品服務(wù)網(wǎng)產(chǎn) 生的數(shù)據(jù)列表，在客戶端 中實行各種操作數(shù)據(jù)任務(wù)查看正在進(jìn)行或最近完成 的數(shù)據(jù)任務(wù)信息3.計算管理工具管理工具集信息查 看查看工具集的信息工具信息查看工具集所包含工具及其信 息的查看任務(wù)管理任務(wù)提交提交計算任務(wù)，可選擇單 個任務(wù)或者批量任務(wù)任務(wù)信息查看查看正在進(jìn)行中的任務(wù)信 息及其進(jìn)度歷史任務(wù)查看查看本機(jī)提交的所有任 務(wù)，失敗任務(wù)可重新提交4.可視化管理地圖管理新建地圖新建一張地圖配置地圖進(jìn)行可視化配圖刪除地圖刪除指定地圖可視化制圖新建瓦片組

53、在地圖上新建一個瓦片組刪除瓦片組刪除指定的瓦片組插入數(shù)據(jù)在瓦片組中插入指定數(shù)據(jù)移除數(shù)據(jù)移除指定的數(shù)據(jù)圖層屬性編輯修改指定數(shù)據(jù)圖層的 屬性保存地圖保存對當(dāng)前地圖的修改發(fā)布地圖將保存的地圖發(fā)布到指定 的地圖列表(1)桌面應(yīng)用平臺TQJDServerManager提供集群管理、數(shù)據(jù)管理、計算管理、可視化管理。計算節(jié)點信息查看如上圖所示：打開管理客戶端，進(jìn)入集群管理界面，其默認(rèn)狀態(tài)即為計算節(jié)點查看功 能。左側(cè)窗口中樹狀圖就是所有的計算節(jié)點列表；右側(cè)窗口上方為所有節(jié) 點CPU、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)使用率的動態(tài)圖，下方為所有節(jié)點的詳細(xì)信息。單個計算節(jié)點信息查看如上圖所示：鼠標(biāo)左鍵單擊節(jié)點列表中的某個節(jié)點，即可查看單

54、個節(jié)點的信息。右 側(cè)窗口上方為該節(jié)點中CPU、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)使用率的動態(tài)變化圖，下方為該 節(jié)點的詳細(xì)信息。可視化節(jié)點信息查看如上圖所示：鼠標(biāo)左鍵單擊右側(cè)窗口中的可視化服務(wù)，即可查看所有可視化服務(wù)器的信息。右側(cè)窗口中即為所有可視化服務(wù)的詳細(xì)信息列表。數(shù)據(jù)集管理新建數(shù)據(jù)集如上圖所示：打開客戶端，選擇數(shù)據(jù)管理界面，默認(rèn)界面右側(cè)窗口即為數(shù)據(jù)集列表。若 干數(shù)據(jù)集屬于一個數(shù)據(jù)集組，右鍵單擊任意數(shù)據(jù)集組，可出現(xiàn)新建功能， 單擊新建可選擇你所需新建的各種類型的數(shù)據(jù)集。上左圖所示為新建柵格數(shù)據(jù)集的功能界面，在該界面中填寫相關(guān)的信息， 定制模板后，單擊提交按鈕，即可新建數(shù)據(jù)集。點擊新增按鈕，彈出上右 圖，可在此界面自

55、定義模板信息。其他類型數(shù)據(jù)集的新建類似柵格數(shù)據(jù)集 新建。刪除、重命名、復(fù)制數(shù)據(jù)集及縮放至數(shù)據(jù)集如上圖所示：右鍵單擊數(shù)據(jù)集列表中的數(shù)據(jù)集，即可對該數(shù)據(jù)集進(jìn)行刪除、復(fù)制、 重命名以及縮放數(shù)據(jù)集功能。注：刪除數(shù)據(jù)集為權(quán)限功能，暫不開放。數(shù)據(jù)集元信息查看如上圖所示：數(shù)據(jù)管理默認(rèn)界面中右側(cè)窗口即為數(shù)據(jù)集元信息列表，單擊不同數(shù)據(jù)集可 切換數(shù)據(jù)集元信息。數(shù)據(jù)集空間分布點擊右側(cè)窗口中的空間分布標(biāo)簽，即可切換至數(shù)據(jù)集空間分布界面。此功 能主要展示數(shù)據(jù)集在地圖中的分布情況。具體效果見下圖。數(shù)據(jù)查看如上圖所示：單擊數(shù)據(jù)查看標(biāo)簽，即可進(jìn)入數(shù)據(jù)列表界面，查看指定數(shù)據(jù)集中所有數(shù)據(jù) 的列表，并查看各個數(shù)據(jù)在地圖中的位置范圍

56、。也可以在此界面對數(shù)據(jù)進(jìn) 行各種操作。數(shù)據(jù)導(dǎo)入如上圖所示：在數(shù)據(jù)集列表中，右鍵單擊數(shù)據(jù)集，可進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入操作。所點擊數(shù)據(jù)集 即為將要導(dǎo)入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集。單擊自動導(dǎo)入，進(jìn)入下圖所示界面。選擇所 需導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件，以及相應(yīng)的動態(tài)庫和方法，點擊開始進(jìn)行導(dǎo)入操作。在客戶端應(yīng)用程序所在文件下的ImportLog文件夾中可查看導(dǎo)入任務(wù)的具 體曰志文件。數(shù)據(jù)導(dǎo)出如上圖所示：勾選單擊數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，右鍵單擊后，點擊數(shù)據(jù)導(dǎo)出按鈕，即可進(jìn)入 數(shù)據(jù)導(dǎo)出界面。選擇數(shù)據(jù)存放的路徑后，單擊開始導(dǎo)出按鈕進(jìn)行導(dǎo)出。（注：必須勾選）導(dǎo)出數(shù)據(jù)邊框如上圖所示：勾選單擊數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，右鍵單擊后，點擊數(shù)據(jù)邊框?qū)С霭粹o，即可 進(jìn)入數(shù)

57、據(jù)邊框?qū)С鼋缑妗＿x擇數(shù)據(jù)存放的路徑后，單擊開始導(dǎo)出按鈕進(jìn)行 導(dǎo)出。（注：必須勾選）創(chuàng)建金字塔如上圖所示：勾選單擊數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，右鍵單擊后，點擊創(chuàng)建金字塔按鈕，即可進(jìn)入重建金字塔界面。點擊確定按鈕提交金字塔任務(wù)。（注：必須勾選）數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)單景瀏覽如上圖所示：勾選單擊數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，右鍵單擊后，點擊數(shù)據(jù)冗余按鈕，即可進(jìn)入 數(shù)據(jù)冗余界面。選擇需冗余節(jié)點，點擊確定進(jìn)行冗余操作。（注：必須勾 選）數(shù)據(jù)查詢?nèi)缟蠄D所示：單擊數(shù)據(jù)列表下方的查詢功能按鈕，可進(jìn)入數(shù)據(jù)查詢模式。選擇相應(yīng)的檢 索條件后，點擊查詢進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢操作?；静樵冇袝r間和空間兩個檢索 條件，時間條件可選擇其數(shù)據(jù)獲取時間、數(shù)據(jù)生產(chǎn)時間后

58、者數(shù)據(jù)入庫時間；空間條件可以通過畫框選擇、手動輸入經(jīng)緯度或者行政區(qū)域選擇確定。支持高級查詢，可選擇更多查詢條件。數(shù)據(jù)列表導(dǎo)入如上圖所示：點擊數(shù)據(jù)列表導(dǎo)入按鈕，可以將XXXX產(chǎn)品服務(wù)網(wǎng)中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)列表xml導(dǎo) 入至客戶端，并將數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)列表中列出，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行所有操作。數(shù)據(jù)任務(wù)如上圖所示：點擊數(shù)據(jù)任務(wù)標(biāo)簽，可以查看正在進(jìn)行中的或者近期完成的數(shù)據(jù)任務(wù)信 息。數(shù)據(jù)元信息查看、縮放至數(shù)據(jù)右鍵單擊數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)，單擊元信息查看，縮放至數(shù)據(jù)，可以查看數(shù)據(jù)的元信息以及具體數(shù)據(jù)所在位置。工具集、工具信息查看如上圖所示：進(jìn)入工具管理界面，可在左側(cè)窗口中查看所有工具集的列表。單擊工具集，可在右側(cè)窗口中查看該工具

59、集信息以及該工具集所包含工具的信息。任務(wù)提交如上圖所示：如上圖所示：任務(wù)的提交方式分為兩種，簡單任務(wù)和批量任務(wù)。批量任務(wù)可同時提交多 個簡單任務(wù)。單擊簡單或者批量可以提交任務(wù)。任務(wù)信息查看如上圖所示：點擊任務(wù)信息標(biāo)簽，可以進(jìn)入任務(wù)信息界面查看當(dāng)前正在運行中的計算任 務(wù)及其進(jìn)度。左側(cè)為簡單任務(wù)進(jìn)度；后側(cè)上方為批量任務(wù)總進(jìn)度，單擊批 量任務(wù)，可在下方查看批量任務(wù)中各個子任務(wù)的進(jìn)度。歷史任務(wù)信息查看如上圖所示：點擊歷史任務(wù)信息標(biāo)簽，可進(jìn)入歷史任務(wù)信息界面查看所有本機(jī)提交的任 務(wù)。右側(cè)為簡單任務(wù)歷史信息，失敗任務(wù)可以重新提交；右側(cè)上方為批量 任務(wù)歷史信息，單擊批量任務(wù)，在下方可以查看批量任務(wù)中子任務(wù)信

60、息， 失敗可以重新提交?？梢暬芾硇陆āh除、配置地圖如上圖所示：界面右側(cè)最下方為地圖列表，右鍵單擊地圖，即可對地圖實施新建、 刪除和配置操作。新建瓦片組雙擊地圖列表中的地圖，進(jìn)入制圖模式。在可視化制圖窗口中，右鍵單擊 地圖，可出現(xiàn)新建瓦片組功能，單擊新建各種類型的瓦片組。刪除瓦片組在制圖模式中右鍵單擊瓦片組，選擇刪除本組，可進(jìn)行刪除瓦片組操作。插入數(shù)據(jù)在制圖模式中，右鍵單擊瓦片組，選擇添加數(shù)據(jù)按鈕，可進(jìn)行數(shù)據(jù)插入操 作。界面如上圖，按確定插入數(shù)據(jù)。移除數(shù)據(jù)在制圖模式中，右鍵單擊數(shù)據(jù)，選擇移除數(shù)據(jù)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)移除操作。圖層屬性在制圖模式中，右鍵單擊數(shù)據(jù)，選擇矢量層或者柵格層屬性，可以進(jìn)入屬 性