[发明专利]一种自动监测仿真及其并行化处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息处理技术，尤其涉及的是一种在数字城市处理过程中的自动监测仿真和并行化处理的方法。

背景技术

首先，名词解释如下：

1、串行计算：传统的基于PC机、工作站、服务器的计算模式都是串行计算，所有的数据和任务都是按照程序中规定的顺序一步一步地进行计算。

2、并行计算：并行计算是将一个大的计算问题分解为许多部分，在许多处理器(机)单元上同时进行计算的方法，目的在于加快问题的计算速度。完成此项处理的计算机系统称为并行计算机系统，它是将多个处理器(可以几个、几十个、几千个、几万个等)通过网络连接以一定的方式有序地组织起来，其连接方式涉及网络的互联拓扑、通信协议等，而有序的组织则涉及操作系统、中间件等。

3、城市监测：包括对城市的监测，监测的类型包括但不限于城市违章建筑、城市道路、城市水体、城市绿地、城市垃圾、草地、湿地；属性包括但不限于：正常/不正常、违规/非违规、判为不正常的依据、不正常的类型、不正常的内容、判为违规的依据、违规的类型、违规的内容；对城市变化的监测，监测的类型包括但不限于城市违章建筑、城市道路、城市水体、城市绿地、城市垃圾、草地、湿地；属性包括但不限于：有变化/无变化、判为变化的依据、变化的类型、变化的内容。

城市监测的手段包括实地勘察、人眼判读遥感影像、计算机判读遥感影像等。

进行城市监测的目的意义在于：

(1)有利于客观把握城市现状和变化，对不正常事物和违规事物采取控制和措施，优化城市环境。

(2)有利于客观认识城市现状和变化，提高各级政府的科学决策水平、施政水平和管理水平，加强政府的宏观调控，减少决策失误。

(3)有利于客观分析城市现状和变化，利于中国城市化和城市群的规划、建设和管理，加快中国城市化和城市群的进程，提高中国的信息化水平、生态化水平、全球化水平、竞争力水平、集约化水平和公平化水平。

4、遥感数据：遥感指非接触式地获取数据的方法。遥感数据指利用遥感的手段所获取的数据，数据类型包括但不限于影像、图像、视频、声音、电子信号等。遥感数据包括但不限于利用对地卫星获取的卫星影像，利用飞机获取的航空影像、利用监视器、无线传感器、摄像头获取的图像和视频，利用探测器获取的地质构造影像。遥感数据可以通过网络传输、移动磁盘、移动磁带拷贝，可以在磁盘、磁带中存储。

5、真三维：一个既能表达地表又能描述其特征的3D模型才能称得上是真正的3D模型，也是“真三维”和“近似三维”的一个显著区别。例如，WorldWind(美国航天宇航局的一个软件系统)可以被称为是一个真三维表达，因为它既包含了DTM(数字地形模型)，而且在地形表面还可以显示其属性特征。用户可以通过请求进行横向和垂直的移动显示。3D不只是可以表达房屋、船只和树木等实体的一种手段而已，而且为真三维仿真提供了基础。

6、数字城市：也称赛博(syber)城市、三维虚拟城市、数码城市、信息城市、数码港、信息港等类似名称。指利用″数字城市″理论，基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)等关键技术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。

用户的城市监测需求：当监测的区域不同时，或者当监测的类型不同时，或者当测的属性不同时，都能构成不同的需求，本发明方法可以适于所有不同的需求。

随着科学技术的发展以及航空、航天技术的深入，可实现城市空间数据的时间分辨率(频度如3天更新一次)、空间分辨率(包括水平分辨率、垂直分辨率，如1米分辨率指影像上的1个象素点代表1平方米的范围)、光谱分辨率(指对光的波段的划分，不同波段与不同地物有着一定的对应关系)越来越高。遥感技术已经越来越多地应用于城市信息的分析研究。遥感技术在城市监测(例如在土地利用监测、城镇布局规划监测、交通监测、绿化监测以及环境监测等方面)方面的应用，具有监测范围广、速度快、成本低、且便于进行长期动态监测等优点，是实现宏观、快速、连续、动态地监测环境污染的有效高新技术手段。例如，国土资源部2005年对16个城市进行卫星遥感监测发现，违法用地宗数占新增建设用地总数的近60％，面积占近50％，个别地方甚至高达90％。