生态产品并行生产分系统及相关技术研究

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针对当前日益严峻的环境形势,我国目前常规的环境监测手段已无法满足业务化流程的需求。出于国家安全考虑,我们需要提供自己独立专利权的生态产品生产分系统,使我们能够在任何时候处理环境灾害或者环境监测的数据。为实现我国环境大范围全天候的动态监测、建立业务化生产天的国家环境监测体系,根据环境与灾害监测预报小卫星星座的应用需求,提出了环境与灾害监测预报小卫星星座环境应用系统软件工程。其中生态产品生产分系统是环境应用系统的主要组成部分。它作为环境应用系统的分系统之一,主要通过处理和分析环境卫星遥感数据以及其他相关数据,对环境和灾害进行监测和评价,实现生态环境卫星遥感专题产品和应用产品的业务化生产,为环保工作提供科学的决策依据。   本文针对当前环境与监测预报小卫星宽覆盖和海量数据显示与处理不足的现状进行研究,使用五层十五级遥感数据组织结构实现对数据进行组织管理,并依据五层十五级遥感数据组织结构构建一种新的并行计算算法,得到并行计算的最大近优估算值进而确定并行计算节点数,优化环境与监测预报小卫星海量数据的遥感产品生产能力,提高环境监测预报效率。本文引入了基于工厂模式的企业开发理念,对系统详细的层次模块与接口划分并用构件对主要功能进行封装。   本文的主要贡献与创新之处体现为以下几点:   1.针对环境与监测预报小卫星遥感数据的特殊性,使用五层十五级遥感数据组织结构,实现了对环境与监测预报小卫星数据的有效组织管理。   2.构建一种适合于环境与监测预报小卫星数据五层十五级级的数据组织模式的并行算法,能够通过计算得到调用并行机节点的个数既并行计算的最大近优估算值,使并行计算的效率达到最高,达到优化环境与监测预报小卫星海量数据遥感产品生产能力的效果,提高环境监测预报效率。   3.实现对业务化生产的实用性性构件的封装。主要是利用C#调用ArcEngine实现对Geotiff的渲染与利用COM组件技术来实现对Microsoft Office的操作等主要功能构件的操作。通过对渲染功能与报表自动生成模板的方便实现对环境监测产品生产完成后的对生产结果的业务化处理。   本文上述研究成果和创新点,被应用于国家航天局遥感论证中心生态产品并行生产分系统中,并部署到环保部小卫星应用中心。生态产品并行生产分系统的实践证明该研究成果和创新点有效的缓解了针对环境监测小卫星针对数据处理不足的现状,优化环境与监测预报小卫星海量数据的遥感产品生产能力,提高环境与监测预报效率。本系统还可以及时对突发事件的产品生产进行调控,具有灵活的数据查询和交互能力,充分针对海量数据快速处理与应急事件突发处理服务的需求,并可以将环境监测信息及时的反馈,达到了预期的效果。同时本文在最后利用城市热岛监测与评价产品对生态产品生产分系统的流程及对渲染功能和word报表自动生成功能的实现进行详细的介绍,以实例说明生态产品生产分系统。
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