[00738839]高分辨率遥感产品大规模生产并行处理关键技术及应用

随着信息技术、航天遥感技术的发展，空间信息技术将形成海陆空一体化的网络并与全球信息网络相集成，从数据接收、处理、存储、管理到应用服务等环节，组成了庞大的产业链，正逐渐成为全球经济新的增长点，卫星遥感资料在环境监测评估、防灾减灾方面起到越来越重要的作用。2006年中国政府将高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分专项)列入《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》。2015年批准了《国家民用空间基础设施中长期发展规划》，规划明确分阶段逐步建成技术先进、自主可控、布局合理、全球覆盖的国家民用空间基础设施，满足“山林水田湖草”等自然资源监测和区域重大应用需求，支撑美丽中国建设、国家安全和民生改善的发展需求。 近年来，河南大学承担了一批与遥感数据快速处理和信息挖掘相关的项目，如国家航天局航天遥感论证中心等单位委托的《基于分布式存储的海量空间数据快速检索算法研究》、《基于数字地球和多星融合的数据发布技术研究》、《基于CPU+GPU混合架构的快速访存技术的研究与实现》等项目和河南省高校重点科研项目《面向遥感数据处理的云计算任务调度模型研究》，突破了一批关键技术，构建了相应的软件模块。在此基础上，结合应用需求，形成了“高分辨率遥感产品大规模生产并行处理关键技术及应用”项目。标志性成果“高分辨率卫星遥感产品大规模生产并行处理系统”已经进行了国家成果登记，2018年获得了河南省教育厅科技成果一等奖。 由于遥感数据具有典型的5V大数据特性，而其提供信息的及时性又是其价值发挥的重要评估因素，因而对遥感信息的挖掘有很高的时效性要求。并行计算具备了大规模的资源共享、高性能计算等特点，它有别于传统的分布计算，在实际应用中是解决复杂程度越来越高的应用的重要方法。 该项目在开展过程中，结合遥感数据的特点，突破了多级融合并行计算、拓展并行网络拓扑自动化生产、遥感数据的网络快速传输、集群调度策略、遥感信息并行处理状态展示模型等一系列的关键技术，这些创新和贡献已在多处开展实际应用推广。该项目采用多任务驱动的多队列实时调度，使任务调度更有效率；实现了对生产任务、子任务的实时监控，并行机状态的监视。采用用户-角色-权限三级管理方式，使生产人员和管理人员各司其职，简化了操作，提高了安全性。有效解决了遥感产品生产的效率问题，实现了遥感产品的管理、调度、并行处理、产品数据图像快速显示；采用并行策略保证遥感产品生产准确率不降低的同时，大幅提高生产效率，比原先节省时间达90%以上。 该项目在实施过程及成果推广应用中取得了良好的社会效益，获得了软件著作权2项，申请专利1项(专利申请号201510635205.1)，发表论文35篇，培养硕士研究生30余名，项目成果已在多家单位获得了成功应用。