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ImageINT

  [1] 软件概述



 

        ImageINT是国内第一款产品化、工程化的分布式遥感图像供应软件。基于集群计算技术,ImageINT能够自动编目管理分布于整个机构的影像,能够即时完成大范围影像处理,能够即时按需生成各类遥感影像成果。


为什么要使用ImageINT

 

       ImageINT可以对整个机构之内的数据进行一致管理,可以按需给各图像相关应用按需供应数据,能够最大程度发挥存量影像的价值。
        在ImageINT中,栅格数据以本来的格式和投影坐标存入ImageINT系统。这些数据既可以存储在本地硬盘,也可以存储在网络里。ImageINT可以支持所有常见的影像格式和投影坐标。通过对这些图像自动编目,ImageINT系统可以对图像进行一致管理。
        用户使用ImageINT时,首先选取一个感兴趣区域,并查询检索源数据。然后定义数据处理参数。一旦数据参数选好以后,ImageINT就开始自动并行处理生成数据,把最终结果传送到用户桌面或用户指定的其它地方。所有的数据处理工作都可以在服务器上进行,不影响用户工作站的运行。
        ImageINT 可以为图像分析、仿真、GIS等等图像相关应用提供数据服务。数据提供工作包括匀光、拼接、重采样、融合、重投影、裁剪等等。同一个栅格数据源只以其本来格式存储一次,但是可以重复在不同的图像相关应用中使用,达到“一次存储、反复使用”的目的。
        ImageINT采用基于Web服务的SOA(面向服务的架构)并行集群技术,通过把图像计算分布到集群内各个“节点”服务器上实现分布式的图像管理与处理,可以大幅提高管理与处理效率。

使用ImageINT前

使用ImageINT后

谁需要ImageINT

       

       随着影像在地理信息应用中的重要程度越来越高,ImageINT具有广泛的使用群体:
       影像数据供应机构:拥有数据源的机构,包括拥有国内外卫星接收设施的机构、拥有航飞能力和新型数字航摄传感器的机构。这些机构可以利用ImageINT的能力对所有历史和现时影像数据进行存储、管理,可以远程在线的方式按需供应给各图像终端用户;
      影像数据增殖机构:通过图像生产各种图像衍生产品的机构,基于ImageINT的管理能力和对海量数据的快速并行处理能力,可以更快的向用户交付产品;
      影像数据应用机构:拥有大量不同种类、不同格式的影像数据的机构,使用ImageINT可以有效的管理这些资源,为图像分析、仿真、GIS等应用提供数据,并挖掘各类新的应用,以最大程度的发挥数据的潜在价值。
      应急反映机构:在军事、反恐、灾害救援中,需要快速反映并做出决策的机构,使用ImageINT的即时按需供应能力,能够大大提高反应和决策速度。
这些机构分布于下列行业:
        军事;
        测绘;
        国土;
        城市勘测;
        城市规划;
        交通;
        水利;
        政府;

  [2] 产品思想   

 

        产品化:ImageINT总是使用成熟稳定的技术,包括通用商业服务器、磁盘阵列等硬件设备,以及企业计算与互联网行业的负载平衡技术、J2EE技术、SOA(面向服务的架构)技术、ESB(企业服务总线)等成熟有效的软件技术。ImageINT完全按照商业产品而不是一个科研产品制作,能够提供很高的可靠性、稳定性、易用性和可扩充性。
        工程化:ImageINT着眼于工程应用,提供对大范围、TB级别的图像进行管理处理。
        流程化: ImageINT的所有作业流程按照“三步骤”进行:检索、定义、生成。检索:用户根据业务需要,画出兴趣区多边形,并给出查询条件,系统检索出相应的数据源文件;定义:定义输出参数与图像处理参数;生成:生成图像成果,ImageINT可以使用分辨率较小的缩略图生成测试结果,以便于用户参考并反复调整输出参数,直到得出满意的输出再正式生成。
        服务化:ImageINT使用SOA(面向服务的架构)搭建,用户可以使用浏览器访问这些服务,也可以在ESRI软件或其他桌面程序中访问这些服务,以有效整合整个机构的业务流程。
        并行化:ImageINT使用J2EE技术,尽量把一项处理分布到不同的计算单元上,通过并行处理,有效提高处理效率。

  [3] 系统组成   


        系统由下列构件组成:
        用户界面:ImageINT 的用户界面是互联网浏览界面。它还配置了一个二次开发接口 ,用户可以用这个接口来开发ESRI 的ArcGIS 应用插件以及其它桌面应用软件。


        iCatalogue:编目管理软件,可以自动对图像文件进行编目,可以对整个机构的图像文件进行管理,可以按照请求查找图像数据文件;
iMap:依据客户端针对特定区域、特定类型数据的请求,通过WMS标准提供影像数据和底图的显示服务;
        iSecurity:安全服务模块。ImageINT集中管理和提供空间数据。这个系统支持访问控制清单(Access ControlList,ACL) 技术,即每个源数据元素都有一个访问控制清单,用来决定哪些用户可以浏览或
        处理图像数据,因此具备全范围的系统安全保证。
        系统提供一个简单易用的数据管理工具,用户可以用它来安排数据访问的系统安全措施。
        除了管理原始图像数据的访问控制,该系统还提供生成数据的访问控制。系统管理员使用这个管理工具,可以方便地管理系统安全,处理生成数据的商业发布。
        最终用户可以具备以下三种访问权限之一:
        1)完全控制权:用户可以浏览快图、元数据、图像位置以及基于这个图像文件来输出新的图像数据。
        2)浏览权:用户只能浏览快图、元数据以及图像范围。
        3)禁止:用户既不能浏览也不能使用数据。
iImage:提供并行图像处理服务,包括匀光、拼接、重采样、融合、重投影、裁剪等模块,其中关键技术有:
        全局特征匹配:基于全局松弛特征匹配技术,可以自动匹配出大量特征点与特征线;相对于点匹配,特征匹配算法可以提供高正确率、针对不同传感器和困难数据的高健壮性以及0.5像元的高精度;


        DEM精纠正技术:针对不同传感器使用统一的RPC定向模型,可有效的适应层出不穷的新型传感器,同时提供在1个像元以内的纠正精度;
基于成像模型的匀光技术:依据传感器成像物理模型,有效消除影像内部以及影像之间的色调和亮度差异;



        多尺度影像拼接技术:可以把不同传感器、不同分辨率、不同投影的影像自动拼接为单张无缝影像,并可指定拼接结果的范围、格式、分辨率、投影和压缩方式;



  [4] 特性与优势 


        ImageINT的主要优点包括:
        对整个机构图像的一致管理;
        由于把存储资源和计算资源以服务的方式共享,所以有效减少了处理和成本;
        另外,有些优越性是不能简单地用金钱来衡量的。例如:
        迅速满足紧急突发事件和时间敏感事件对数据快速供应的要求;
        允许更多的用户共享数据资源。
        具体到系统的技术特性,以及技术特性带来的好处包括:
        特性:采用了基于SOA的并行集群技术,好处:
        高效:集群可以把工作站上的单机图像处理分布到多台服务器上并行处理,可以几倍、几十倍的缩短处理时间,可以对大范围影像数据即时进行重投影、波段组合、纠正、匀光拼接、裁切、融合等处理。因而,可以即时生成各类影像产品;
        灵活:不同的遥感用户、GIS用户、一般用户,对于所需图像产品的要求有很大差别,例如视景仿真应用要求供应的影像产品更接近自然色,访问速度尽量快;影像分析(如影像分类、目标识别)要求影像能够最大程度的保持像素的原始光谱信息; GIS应用中遥感影像一般作为底图,要求颜色均匀、鲜艳,压缩比高传输速度快。通过有效组合重投影、波段组合、纠正、匀光拼接、裁切、融合、增强滤波等处理,可以灵活生成各种定制化产品;
        高可用性:集群属于无状态水平架构,通过负载均衡器进行计算任务平衡分配,以及服务器异常探测与错误恢复;需要扩展计算能力时,简单的增加服务器即可,具有很强的可伸缩性;任务处理过程中的服务器故障可以自动被负载均衡器探测出来,其上运行的处理会重新被分配到其他有效服务器上,整个处理任务仍可不中断的正确执行完毕;
        并行性:基于Web服务的集群可以同时支持多用户多并发请求,能够最大限度的利用计算资源;
        客户端适应性:集群通过标准的Web服务向客户端提供访问接口,无论是浏览器还是一般桌面程序都可方便的进行访问,因而,ImageINT可以同时兼容B/S与C/S模式;
        跨平台:系统可运行在Linux或者Windows平台上;
        特性:允许用户生成感兴趣区域的定制数据,好处:
        减少冗余数据量,减低成本,缩短图像处理时间。允许用户把结果直接传送到用户的桌面。

        特性:精确地结合多幅、多源数据,生成新的合成拼接图,好处:
        为用户提供恰当的数据合成服务,减少了拼接时间,增加了数据一致性。

        特性:影像数据和其它栅格数据只需按照原来的格式和地学投影系进行一次存储,好处:
        消除数据转换成本和冗余存储,减少图像重采样时在转换过程中造成的错误机率。

        特性:每个单个数据单元都有访问权限设置,好处:
        系统管理员可以对特定的数据设立访问权限。

        特性:“检索。定义、生成三步骤”数据供应过程,好处:
        不需要用户有很高的遥感知识或图像处理技术。

        特性:通过标准的互联网浏览器进行操作,好处:
        用户可以通过互联网或局域网进行数据供应操作。应用程序在服务器运行,可以改善安全性能。

        特性:用户可以参考输出结果,反复修改参数,直至生成满意的数据,好处:
        降低数据生成成本。通过不断改进,提高工作质量。

        特性:基于Web的管理工具。
        简便易学,提高效率。

 

  [5] 运行环境   


        Web 客户端
       硬件
       CPU: 900 MHz CPU
       RAM: 256MB RAM
       显卡: 彩色
       显示器:1024x768 , 32bit
       软件
       操作系统: Windows 98, ME, NT, 2000, XP; Linux;UNIX ;
       浏览器: IE6.0以上或者Firefox1.5以上;必须打开JavaScript支持;

 


       Web和图像处理服务器
       硬件
       CPU: 2 GHz Intel
       RAM: 1GB
       硬盘空间: 至少500 MB,加上至少存储数据的1.5倍的空间。
       软件
       操作系统: Red Hat Enterprise Linux 5.0
       更优化的配置:
       CPU: Quad Xeon CPUs; 2.4 GHz 或者更快
       RAM: 2GB RAM
       硬盘: 双 36GB SCSI硬盘



  [6] 问题与解答   


       问: ImageINT听起来和Grid(网格)有点像,他们有什么共同点和不同点?
       答:他们的共同点是都关注并行处理和资源共享。不同的是ImageINT采用的是平行架构的集群技术,集群技术是一个在互联网和企业计算领域非常成熟的技术,而网格技术更关注异构架构,试图达到在“任何位置、任何平台”上资源共享的目的。目前Grid(网格)技术的还不是一个成熟的可立即工程化的技术。




        问:ImageINT能做图像处理,不过我这里已经有了Erdas、ENVI、ImageXuite等桌面图像处理软件,ImageINT可以代替他们吗?
        答:不能。ImageINT只关注针对大规模图像进行工程化处理时的使用的功能,包括:匀光、拼接、重投影、重采样、融合、裁剪等通用可并行处理功能。
        这些功能一般的桌面处理程序都具有,但是仅限于单机处理,主要针对少量小规模的图像处理。除了这些功能,桌面遥感处理程序一般还具有其他一些更高级更复杂的图像分析功能。这些处理的数据源可以来自ImageINT,处理结果也可放入ImageINT管理,他们可以构成一种相互补充的关系。





       问: 我们已经有了一套GIS系统。我们还需要ImageINT吗?
       答: GIS系统使用关系数据库的数据字段来保存最终图像成果,ImageINT直接管理原始格式的图像文件,并可以结合其他处理软件按需供应图像成果。如果需要,这些图像成果可以进入到现有GIS库中。
ImageINT有二次开发接口,也能提供标准的WMS服务,用户的GIS桌面程序可以通过二次开发接口和WMS服务集成图像检索、即时处理和显示功能。





       问: ImageINT支持哪些数据格式和坐标系?
       答: 影像数据格式支持:ImageINT直接支持NITF 、Spot5、GeoTiff、Jpeg、Jpeg2000、Landsat ETM、ECW、MrSid、ERDAS IMAGINE、ESRI ArcGrid 、ENVI hdr、LIDAR等50余种常见遥感影像存储格式;
坐标系支持:支持Albers Conic、Bonne、Cassini、Cylindrical、Eckert 4、Eckert 6、Geographic、Van der Grinten、Lambert Conformal Conic、ambert、Equal Area、Mercator、Miller、Mollweid、OrthoGraphic、PolarStereo、Polyconic、Sinusoidal、State Plane、TM、UTM(包括分带支持)等投影,支持WGS1984、WGS1972、NAD1983、Hu-Tzu-Shan、Hong Kong 1963、西安80、北京54等上百种大地基准面;





        问:我怎么了解到更多的ImageINT信息?
        答: 如果你对ImageINT感兴趣并希望了解更多该产品的信息,请发送邮件到 support@geoint.com.cn并附上你的问题。

 
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