一种遥感数据远程云处理系统及方法

摘要

本发明涉及遥感数据处理相关技术领域，特别是一种遥感数据远程云处理系统及方法，所述系统包括：遥感资源展示模块，用于显示多个遥感数据快照和应用软件快照，所述遥感数据快照用于标识存放在遥感云存储模块中的遥感数据，所述应用软件快照用于标识存放在遥感云操作模块中的应用软件；遥感云存储模块，用于存放遥感数据；遥感云操作模块，用于建立虚拟机。该发明技术可实现无需下载的方式按需使用遥感数据、快速提供遥感应用软件所需要的虚拟系统、快速部署遥感应用软件，可让用户随时随地使用各种终端（电脑、笔记本、平板或手机等）通过网络进行需要大量计算资源的遥感数据专业处理。

说明书

技术领域

本发明涉及遥感数据处理相关技术领域，特别是一种遥感数据远程云处理系统及方法。

背景技术

我国已发射多颗遥感卫星，包括气象、陆地、海洋、环境等成系列的、行业性的卫星体系和组合星座，同时组合各种航空摄影技术，形成多分辨率、多类型，高覆盖度的海量多源遥感数据，为遥感普及应用与产业化服务提供了数据基础。遥感具有采集更新快、多分辨率、信息丰富、数据类型多、监测能力强等特点，拥有广泛的产业化应用前景。

但由于遥感数据具有采集更新快、覆盖范围广、数据源多样化、数据类型繁多、影像分辨率多尺度化等特点，导致单个遥感影像数据文件大、海量遥感数据文件等现状。海量的遥感数据给存储、管理、检索和传输使用造成很大压力，使遥感数据的利用率低。同时，遥感数据获取困难、技术难度大，成本高昂，导致购买数据成本居高不下，大大制约了遥感技术的科研、应用和普及。另外一方面，由于遥感数据量庞大，计算量大，用于遥感数据处理的工作站性能要求高，导致科研及应用的投入大、建设周期长。遥感应用软件开发难度高、专业性强，成本昂贵从而导致遥感应用软件购买成本高，安装部署困难。以上种种原因制约了遥感信息的普及应用和产业的发展。

发明内容

本发明提供一种遥感数据远程云处理系统及方法，以解决现有技术用于遥感数据处理的工作站性能要求高，遥感应用软件开发难度高、专业性强、成本昂贵、安装部署困难的技术问题。

采用的技术方案如下：

一种遥感数据远程云处理系统，所述系统包括：

遥感资源展示模块，用于显示多个遥感数据快照和应用软件快照，所述遥感数据快照用于标识存放在遥感云存储模块中的遥感数据，所述应用软件快照用于标识存放在遥感云操作模块中的应用软件；

遥感云存储模块，用于存放遥感数据；

遥感云操作模块，用于建立虚拟机。

进一步的：

所述遥感资源展示模块包括：

遥感数据快照显示单元，用于接收用户的登陆信息后，显示多个遥感数据快照；

遥感数据快照发送单元，用于接收用户所选择的遥感数据快照，并发送到遥感云存储模块；

应用软件快照显示单元，用于显示多个应用软件快照；

应用软件快照发送单元，用于接收用户所选择的应用软件快照，并发送到遥感云操作模块；

所述遥感云操作模块提供安全、高效的分布式存储系统存储和管理海量遥感数据，包括：

应用软件提取单元，用于提取用户所选择的应用软件快照所标识的应用软件作为用户应用软件；

虚拟机建立单元，用于建立包括用户遥感数据和用户应用软件的虚拟机；

虚拟机操作单元，用于接收用户对虚拟机的远程操作。

更进一步的，所述虚拟机建立单元包括：

虚拟机镜像获取子单元，用于获取虚拟机镜像文件；

应用软件注入子单元，用于向获取的虚拟机镜像文件注入应用软件；

虚拟机启动子单元，用于启动注入应用软件的虚拟机镜像文件；

虚拟机挂载子单元，用于挂载遥感云存储模块的用户遥感数据。

进一步的，所述遥感资源展示模块采用可视化的方式显示遥感数据快照。

更进一步的，所述采用可视化的方式显示遥感数据快照为：

采用符合开放地理信息系统协会标准的网络地图服务、网络要素服务和网络覆盖服务，使遥感数据快照实时展示。

进一步的，所述遥感云存储模块采用分布式文件系统存储遥感数据。

进一步的，所述遥感云存储模块包括：

主元数据服务器，用于管理文件系统；

数据存储服务器，用于存储遥感数据，存储遥感数据时，首先把遥感数据分成块，然后这些块在数据存储服务器上存储为副本；

元数据日志服务器，用于备份主元数据服务器的变化日志文件；

客户计算机，用于挂接文件系统读写文件。

一种遥感数据远程云处理方法，采用上述的遥感数据远程云处理系统进行遥感数据处理，包括：

遥感资源展示模块接收用户的登陆信息，遥感资源展示模块显示多个遥感数据快照，所述遥感数据快照用于标识存放在遥感云存储模块中的遥感数据；

遥感资源展示模块接收用户所选择的遥感数据快照，并发送到遥感云存储模块，遥感云存储模块提取用户所选择的遥感数据快照所标识的遥感数据作为用户遥感数据；

遥感资源展示模块显示应用软件快照，所述应用软件快照用于标识存放在遥感云操作模块中的应用软件；

遥感资源展示模块接收用户所选择的应用软件快照，并发送到遥感云操作模块，遥感云操作模块提取用户所选择的应用软件快照所标识的应用软件作为用户应用软件；

遥感云操作模块建立包括用户遥感数据和用户应用软件的虚拟机，并接收用户对虚拟机的远程操作。

进一步的，所述遥感云操作模块建立包括用户遥感数据和用户应用软件的虚拟机，具体包括：

获取虚拟机镜像文件；

向获取的虚拟机镜像文件注入应用软件；

启动注入应用软件的虚拟机镜像文件；

挂载遥感云存储模块的用户遥感数据。

本发明提供遥感数据与应用软件一体化虚拟机按需部署与服务技术，利用云计算技术基于资源共享池的计算模型，对硬件的存储、计算、网络和软件等资源整合构成资源池，通过虚拟化技术对资源进行统一调度，同时通过分布式存储系统对遥感数据进行统一管理和安全备份。把遥感数据、应用软件以及计算资源打包成类似公共设施（如自来水、电力等）的可计量的服务，按需（On-Demand）提供给用户使用。该发明技术可实现无需下载的方式按需使用遥感数据、快速提供遥感应用软件所需要的虚拟系统、快速部署遥感应用软件，可让用户随时随地使用各种终端（电脑、笔记本、平板或手机等）通过网络进行需要大量计算资源的遥感数据专业处理。

附图说明

图1为系统结构图;

图2 为操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明实施例一种遥感数据云处理系统，包括：

遥感资源展示模块110，用于显示多个遥感数据快照和应用软件快照，所述遥感数据快照用于标识存放在遥感云存储模块中的遥感数据，所述应用软件快照用于标识存放在遥感云操作模块中的应用软件；

遥感云存储模块120，用于存放遥感数据；

遥感云操作模块130，用于建立虚拟机。

遥感资源展示模块110提供快速的海量的、多分辨率、多源、多时相的遥感数据浏览、检索服务，提供一个可视化的数据检索服务平台。遥感数据展示模块基于开源GIS服务器GeoServer，提供符合OGC（Open GIS Consortium，开放地理信息系统协会）标准的WMS服务（Web地图服务）、WFS服务（Web要素服务）和WCS服务（Web覆盖服务），通过表现层调用不同的Web地图服务和图层，使遥感影像数据实时展示在用户视窗中。使用GeoWebCache对遥感影像数据进行瓦片金字塔数据缓存，提高GeoServer发布遥感影像数据的浏览效率，缩减用户请求等待时间，提高用户体验。表现层通过OpenLayers框架实现在浏览器中展示遥感影像数据，实现拖动、放大浏览的遥感影像数据等效果。

其中，遥感资源展示模块110包括：

遥感数据快照显示单元111，用于接收用户的登陆信息后，显示多个遥感数据快照；

遥感数据快照发送单元112，用于接收用户所选择的遥感数据快照，并发送到遥感云存储模块；

应用软件快照显示单元113，用于显示多个应用软件快照；

应用软件快照发送单元114，用于接收用户所选择的应用软件快照，并发送到遥感云操作模块。

遥感云存储模块120提供安全、高效的分布式存储系统存储和管理海量遥感数据。遥感云存储模块120采用分布式存储架构技术，具体来说是MooseFS分布式存储架构技术，支持4至500台服务器存储集群，由主元数据服务器121（master）、元数据日志服务器122（metalogger）、数据存储服务器123（chunkserver）、客户计算机124组成。主元数据服务器121在整个体系中负责管理管理文件系统；数据存储服务器123存储数据，存储文件时，首先把文件分成块，然后这些块在数据存储服务器123存储为副本；元数据日志服务器122负责备份主元数据服务器121的变化日志文件，以便于在主元数据服务器121出问题的时候接替其进行工作；客户计算机124挂接MFS文件系统读写文件。遥感影像数据和瓦片金字塔数据存储在MoosFS系统中，海量的遥感影像大文件被划分成文件小块，分别存储在不同的chunkserver中，进行并行读写操作，充分利用了节点的硬盘读写速度和网络带宽，大大提高了遥感影像数据的存储效率，同时通过备份多个副本在不同的节点，解决的数据的安全性。与遥感云操作模块结合，遥感云操作模块的虚拟机通过挂载MFS系统，直接对MFS系统中的遥感影像数据进行操作，从而实现数据及软件应用一体化服务。

遥感云操作模块130采用OpenStack云操作系统管理平台，其组成包括云组织控制器OpenStackCompute(Nova)、可扩展的对象存储系统OpenStackObjectStorage(Swift)、以及虚拟机镜像的存储管理系统OpenStackImageService(Glance)，使用虚拟化技术通过对CPU、内存、硬盘和网络等物理资源虚拟化进行重新分配和管理，支持KVM、XEN等虚拟机。遥感云操作模块负责虚拟机的生成、启动、关闭、暂停，为用户提供按需的虚拟机服务。遥感云操作模块提供VNC、RDP、SPICE等远程访问方式访问虚拟机，也包括通过远程桌面客户端方式或浏览器方式访问虚拟机。通过对镜像注入文件的方式，可以实现在虚拟机镜像中自动安装软件的效果，用户按照需要的配置选择虚拟机以及应用软件后，遥感云操作模块向镜像中注入软件文件，启动虚拟机，用户即可通过提供的远程访问方式访问虚拟机使用该软件。通过虚拟机挂载遥感云存储系统的数据，即可实现遥感数据与应用软件一体化服务。

遥感云操作模块130包括：

应用软件提取单元131，用于提取用户所选择的应用软件快照所标识的应用软件作为用户应用软件；

虚拟机建立单元132，用于建立包括用户遥感数据和用户应用软件的虚拟机；

虚拟机操作单元133，用于接收用户对虚拟机的远程操作。

其中，虚拟机建立单元132包括：

虚拟机镜像获取子单元，用于获取虚拟机镜像文件；

应用软件注入子单元，用于向获取的虚拟机镜像文件注入应用软件；

虚拟机启动子单元，用于启动注入应用软件的虚拟机镜像文件；

虚拟机挂载子单元，用于挂载遥感云存储模块的用户遥感数据。

如图2所示为本发明实施例的例子。

用户登录系统；

遥感数据展示模块接收用户的登陆信息，用户通过地图浏览方式浏览遥感数据快照，选择相应产品和检索条件，检索遥感数据；遥感数据展示模块把对应的遥感数据快照通过可视化的方式（WMS服务）快速展示在用户视窗上，同时提供检索到的遥感数据快照的相关属性信息，所述遥感数据快照用于标识存放在遥感云存储模块中的遥感数据；

用户选择需要处理的遥感数据快照；遥感数据展示模块接收用户所选择的遥感数据快照，并发送到遥感云存储模块，遥感云存储模块提取用户所选择的遥感数据快照所标识的遥感数据作为用户遥感数据；

遥感数据展示模块显示应用软件快照，所述应用软件快照用于标识存放在遥感云操作模块中的应用软件；

用户选择需要处理数据的软件；

遥感数据展示模块接收用户所选择的应用软件快照，并发送到遥感云操作模块，遥感云操作模块提取用户所选择的应用软件快照所标识的应用软件作为用户应用软件；

遥感云操作模块建立包括用户遥感数据和用户应用软件的虚拟机，并接收用户对虚拟机的远程操作；

用户通过终端（电脑或手持设备）远程登录虚拟机进行数据处理。