基于猫群算法的遥感影像数据存储优化方法研究
发布时间：2021-12-02 18:23
随着大数据时代的到来,遥感影像数据逐渐表现出海量、多源、多尺度、多时相等的特点给影像数据的管理和使用带来了新的挑战与思考。在减少数据损失的前提下如何合理高效地对这些遥感影像数据进行组织和管理、快速准确地从海量的遥感数据源中查找到满足用户不同需求的遥感影像数据,已成为当今亟待解决的问题。本文针对遥感影像数据带来的挑战和思考,为了解决存储精度及查询效率不高的问题,提出了先分类后存储的方法,设计了一种采用猫群算法的遥感影像存储优化方法,有效地提高了数据的存储性能和查询速度。本文的主要工作如下:（1）分析现有的影像数据的存储和应用需求,针对影像金字塔构建方面数据量损失大和效率不高的问题,在金字塔构建之前,改进了金字塔分层方法和基于规则影像和不规则影像的分块策略。并且研究了利用猫群优化算法来构建金字塔的方法,该方法通过以金字塔底层四个相邻影像块为中心向周围进行搜索寻优,从而得到金字塔上层影像。其中算法寻优的思想是根据影像块间类别特征的相似性及其数量来搜索寻优的。实验表明,该方法在金字塔构建的过程中有效地提高了金字塔构建的效率,减少了影像数据的损失,并且随着影像分块数目的增多,金字塔的数据完整性也...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１高斯金字塔和拉普拉斯金字塔关系??
?＾０?？??图２－１高斯金字塔和拉普拉斯金字塔关系??２．１．２影像金字塔的构建??影像金字塔可通过两种方法建立起来：其一为多分辨率的数据源自动构建，其二则??是最底层数据保持不变，其余各层的基于底层数据抽样进行建立。通过后一种方法的建??立过程中，一般选择重采样方法，这种方法也可以具体划分为三种，也就是双线性插??值、最临近像元法、三次卷积法，其各有一定的优缺点和适用范围。其中应用比例最高??的为最临近像元法，其优势表现为速度快，且在处理过程中对边缘没有特殊要求情况下??很适用。三次卷积处理过程中需要考虑到很多的参考点数，处理难度大，因而有明显的??应用局限性，不过其所得结果的灰度效果较好。影像金字塔的结构如图２－２所示：??金字塔顶层??／??金字塔底层??图２－２影像金字塔的结构??图２－２可以看出
（结束）??图２－３影像金字塔构建流程图??由图２－３所示，先加载原始影像数据，对原始影像数据进行重采样得到新一层影像??数据，然后保存影像文件，如果该层影像构建和分层完成，则切割为切片文件，切割完??成说明金字塔构建完成。若该层影像没有构建和分层完成，则加载前一层影像重新进行??重采样等操作，直到完成影像构建和分层。??从上面对影像金字塔技术的介绍中可以看到金字塔的构建一般都是通过重采样方法??实现的，但是该方法没有考虑到影像金字塔上层图像质量低，影像数据损失等问题。本??文为了提高金字塔构建中数据完整性问题，采用一种寻优算法来构建金字塔。??２．２猫群寻优算法??２．２．１猫群算法概述??猫群算法操作简单，寻优速度快，且该算法在降低专业理解难度表现出很好的效??果、也避免了人工影响，本文通过猫群算法进行金字塔寻优构建，提高处理速度和寻优??准确率。??猫群算法是（Ｃａｔ?Ｓｗａｒｍ?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]影像数据的存储管理与利用方式分析[J]. 王尧. 中国信息化. 2018(07)
[2]大数据背景下MapReduce并行计算模式研究进展[J]. 王嘉仪. 电子技术与软件工程. 2018(09)
[3]基于HBase的森林防火遥感瓦片大数据存储[J]. 曹梦鸽,高心丹,程逸群. 东北林业大学学报. 2018(02)
[4]改进的猫群算法求解TSP[J]. 杨进,郑允,马良. 计算机应用研究. 2017(12)
[5]MapReduce大数据处理平台与算法研究进展[J]. 宋杰,孙宗哲,毛克明,鲍玉斌,于戈. 软件学报. 2017(03)
[6]基于HBase的分布式空间数据库技术[J]. 吴琰,唐小明. 吉林大学学报(理学版). 2016(06)
[7]猫群与k-means算法在储层含油性识别问题中比较分析[J]. 司福明. 喀什大学学报. 2016(03)
[8]Hadoop分布式集群的自动化容器部署研究[J]. 李杰,刘广钟. 计算机应用研究. 2016(11)
[9]基于HBase的矢量空间数据存储与访问优化[J]. 张叶,许国艳,花青. 计算机应用. 2015(11)
[10]基于范德蒙码的HDFS优化存储策略研究[J]. 宋宝燕,王俊陆,王妍. 计算机学报. 2015(09)
硕士论文
[1]基于HDFS的影像数据金字塔构建及存储技术研究[D]. 林峰.东北林业大学 2016
[2]基于Hadoop的遥感数据存储与管理系统的研究与实现[D]. 郑永坤.东南大学 2016
[3]基于猫群算法的图像分割与分类[D]. 杨凡稳.湖南工业大学 2015
[4]遥感影像金字塔数据的生成与压缩方法研究[D]. 王文珊.太原理工大学 2015
[5]猫群算法及其改进算法研究[D]. 张燕.兰州大学 2014
[6]基于HDFS的分布式海量遥感影像数据存储技术研究[D]. 陈时远.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2013
[7]一种新的海量遥感瓦片影像数据存储检索策略[D]. 原发杰.电子科技大学 2013
[8]海量遥感影像快速生成金字塔算法的研究与实现[D]. 高峥.华东师范大学 2012
[9]基于蚁群算法模糊聚类的图像分割[D]. 王文华.重庆大学 2009
[10]基于互联网的影像金字塔设计与实现[D]. 贺丽萍.电子科技大学 2008
本文编号：3528947
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１高斯金字塔和拉普拉斯金字塔关系??
?＾０?？??图２－１高斯金字塔和拉普拉斯金字塔关系??２．１．２影像金字塔的构建??影像金字塔可通过两种方法建立起来：其一为多分辨率的数据源自动构建，其二则??是最底层数据保持不变，其余各层的基于底层数据抽样进行建立。通过后一种方法的建??立过程中，一般选择重采样方法，这种方法也可以具体划分为三种，也就是双线性插??值、最临近像元法、三次卷积法，其各有一定的优缺点和适用范围。其中应用比例最高??的为最临近像元法，其优势表现为速度快，且在处理过程中对边缘没有特殊要求情况下??很适用。三次卷积处理过程中需要考虑到很多的参考点数，处理难度大，因而有明显的??应用局限性，不过其所得结果的灰度效果较好。影像金字塔的结构如图２－２所示：??金字塔顶层??／??金字塔底层??图２－２影像金字塔的结构??图２－２可以看出
（结束）??图２－３影像金字塔构建流程图??由图２－３所示，先加载原始影像数据，对原始影像数据进行重采样得到新一层影像??数据，然后保存影像文件，如果该层影像构建和分层完成，则切割为切片文件，切割完??成说明金字塔构建完成。若该层影像没有构建和分层完成，则加载前一层影像重新进行??重采样等操作，直到完成影像构建和分层。??从上面对影像金字塔技术的介绍中可以看到金字塔的构建一般都是通过重采样方法??实现的，但是该方法没有考虑到影像金字塔上层图像质量低，影像数据损失等问题。本??文为了提高金字塔构建中数据完整性问题，采用一种寻优算法来构建金字塔。??２．２猫群寻优算法??２．２．１猫群算法概述??猫群算法操作简单，寻优速度快，且该算法在降低专业理解难度表现出很好的效??果、也避免了人工影响，本文通过猫群算法进行金字塔寻优构建，提高处理速度和寻优??准确率。??猫群算法是（Ｃａｔ?Ｓｗａｒｍ?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
【参考文献】：
期刊论文
[1]影像数据的存储管理与利用方式分析[J]. 王尧. 中国信息化. 2018(07)
[2]大数据背景下MapReduce并行计算模式研究进展[J]. 王嘉仪. 电子技术与软件工程. 2018(09)
[3]基于HBase的森林防火遥感瓦片大数据存储[J]. 曹梦鸽,高心丹,程逸群. 东北林业大学学报. 2018(02)
[4]改进的猫群算法求解TSP[J]. 杨进,郑允,马良. 计算机应用研究. 2017(12)
[5]MapReduce大数据处理平台与算法研究进展[J]. 宋杰,孙宗哲,毛克明,鲍玉斌,于戈. 软件学报. 2017(03)
[6]基于HBase的分布式空间数据库技术[J]. 吴琰,唐小明. 吉林大学学报(理学版). 2016(06)
[7]猫群与k-means算法在储层含油性识别问题中比较分析[J]. 司福明. 喀什大学学报. 2016(03)
[8]Hadoop分布式集群的自动化容器部署研究[J]. 李杰,刘广钟. 计算机应用研究. 2016(11)
[9]基于HBase的矢量空间数据存储与访问优化[J]. 张叶,许国艳,花青. 计算机应用. 2015(11)
[10]基于范德蒙码的HDFS优化存储策略研究[J]. 宋宝燕,王俊陆,王妍. 计算机学报. 2015(09)
硕士论文
[1]基于HDFS的影像数据金字塔构建及存储技术研究[D]. 林峰.东北林业大学 2016
[2]基于Hadoop的遥感数据存储与管理系统的研究与实现[D]. 郑永坤.东南大学 2016
[3]基于猫群算法的图像分割与分类[D]. 杨凡稳.湖南工业大学 2015
[4]遥感影像金字塔数据的生成与压缩方法研究[D]. 王文珊.太原理工大学 2015
[5]猫群算法及其改进算法研究[D]. 张燕.兰州大学 2014
[6]基于HDFS的分布式海量遥感影像数据存储技术研究[D]. 陈时远.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2013
[7]一种新的海量遥感瓦片影像数据存储检索策略[D]. 原发杰.电子科技大学 2013
[8]海量遥感影像快速生成金字塔算法的研究与实现[D]. 高峥.华东师范大学 2012
[9]基于蚁群算法模糊聚类的图像分割[D]. 王文华.重庆大学 2009
[10]基于互联网的影像金字塔设计与实现[D]. 贺丽萍.电子科技大学 2008
本文编号：3528947
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