[发明专利]一种基于集群的遥感数据集实时渲染服务

摘要

本发明提供一种针对多源遥感数据集进行集群化快速渲染的系统性解决方案，特别是面向海量的遥感数据和不同类型的数据集，解决数据的分布式组织存储问题和多数据集的联合查询问题。首先部署适合海量遥感数据实时渲染系统的集群环境，由“计算-数据”一体的若干节点和中心服务器组成；客户端的瓦片渲染请求通过网络通道发往中心服务器，后者进行查询、筛选和后处理，得到该瓦片范围内的可见数据列表，并根据其存储位置确定最优的节点；节点读取各个数据对应的瓦片块，逐一叠加渲染到画布上，并发回给中心服务器；最后由中心服务器向客户端返回结果。本发明适用于二/三维地表渲染的纹理和地形瓦片生产、大规模遥感数据管理中的可视化等大规模应用领域。

主权项

一种基于集群的遥感数据集实时渲染服务系统，其特征在于包含以下几个实施步骤：步骤1：构建集群环境，架设若干计算和存储一体的节点，每个节点包括一台多核工作站，并挂载存储磁盘阵列，节点间用高速局域网络连接；部署一台多核服务器，安装支持空间检索的关系型数据库，通过局域网络与各个节点连接；步骤2：遥感数据录入集群时，将作为一个整体存储于单个节点的存储阵列中，或以冗余的方式存储在多个节点中，同时提取其元信息，存储到服务器的关系数据库中，作为数据查询条件；步骤3：对于所要渲染的瓦片，按照视点层级、空间位置、瓦片大小三种指标，确定其唯一的编号，它所表示的空间范围也是确定的；步骤4：瓦片渲染请求由客户端通过网络发送给中心服务器，前者建立优先级机制并维护请求队列，后者以多线程的方式并行处理每个瓦片渲染请求；步骤5：服务器通过支持空间索引的数据库，在所有数据集中查找出该空间范围内的数据列表，根据数据集类型、时间等规则对其排序，再执行数据筛选算法，剔除被覆盖在下层的数据，获得需要渲染的最上层数据列表及其对应的存储位置信息；步骤6：依据已经生成的数据列表，选取列表中数据分布最多的那个节点作为计算节点，将渲染任务分配到该节点；步骤7：计算节点中一个瓦片的渲染过程为：创建画布，按照数据列表自底向上的顺序，依次读取瓦片范围内的数据块，将没有数据的部分置为透明，渲染到画布中；步骤8：将渲染好的瓦片数据传回中心服务器，通过中心服务器返回给客户端；步骤9：步骤4～8完成了单个瓦片的渲染，将不同的渲染任务分布到各个节点中进行计算，同时以多线程的方式进行服务端的查询操作和节点端的渲染计算，即实现了集群化的并行渲染过程，对外提供实时的渲染服务。