遥感数据处理网格平台的设计与初步实现

论文摘要

随着遥感技术的进步,遥感信息更新频率越来越快,遥感数据的海量性以及日益严格的计算精度要求对计算能力提出了更高的要求,传统的计算模式几乎不可能满足遥感数据处理对于计算能力的需求,而昂贵的巨型机只有少数单位具备,同时在大多数组织中,有大量的未充分利用的计算资源,大部分的桌面电脑使用率不足5%。在一些组织中,甚至服务器也经常相当的空闲,这是一个巨大的等待开发的计算资源和存储资源。正在迅速发展的网格技术为这一问题提供了可能的解决方案。网格是一种新兴的基础设施,它将从根本上改变我们思考和计算的方式,为用户提供一体化信息和应用服务。网格的目的是将整个互联网整合成一台巨大的超级计算机,实现资源共享,避免资源孤岛。在用户看来整个网络就和使用一台PC机没什么不同,不同的是这台“PC机”的功能超级强大,您可以获得任何你想要的资源(包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源等),实现资源的最充分共享。鉴于遥感应用和网格技术的结合已成为必然趋势,本文对遥感数据处理的网格化应用进行了研究。本文具体研究内容如下：(1)介绍了网格计算的基本原理、概念和组成结构,指出了网格应用的缺点和不足。论述了网格应用的国内外现状,并且对国际上知名的网格项目进行了介绍。(2)分析了遥感数据和遥感应用的特点,指出了遥感应用与网格技术结合存在必要性,分析了网格计算技术和遥感应用结合的可行性。正是因为遥感数据处理的复杂性、耗时性,使得遥感数据处理急需网格计算来提高其运行速度。(3)构建了基于高吞吐量计算系统Condor的异构环境下的网格计算平台,实行动态集中式调度方式,初步实现负载平衡调度。并在这个环境中开发了一套以大气气溶胶遥感定量反演为背景的高性能气溶胶遥感定量反演系统。与传统单机计算时间50个小时相比,网格化流程的计算时间减少到10个小时,缩短了气溶胶反演的计算时间,一定程度上满足了实时性的要求。(4)对全文进行了总结,指出了本研究的不足之处,并对未来的研究工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 组织结构
• 1.5 本章小结
• 2 网格计算的基本原理
• 2.1 网格计算的功能
• 2.2 网格资源概念
• 2.3 网格组成结构
• 2.4 网格的现状和未来
• 2.5 网格的不足
• 2.6 本章小结
• 3 遥感数据处理需要网格计算
• 3.1 遥感数据的特点
• 3.2 遥感数据处理需要网格计算
• 3.3 网格在地学上的应用
• 3.4 本章小结
• 4 遥感数据处理网格计算平台构建
• 4.1 系统结构
• 4.2 网格平台设计方案
• 4.3 调度优化因素
• 4.4 网格系统工具Condor
• 4.5 网格平台构建
• 4.6 本章小结
• 5 遥感数据网格化计算应用
• 5.1 MODIS SYNTAM气溶胶反演流程简介
• 5.2 流程网格化
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间的主要成果
• 参考文献