ПРОГРАММИРОВАНИЕ

В статье описывается программная реализация быстрого алгоритма поиска распределенных рассеивателей для задачи построения скоростей смещений земной поверхности на базе платформы Apache Spark. Рассматривается полная схема расчета скоростей смещений методом постоянных рассеивателей (PS). Предложенный алгоритм интегрируется в схему после этапа совмещения с субпиксельной точностью стека изображений временной серии радарных снимков космического аппарата Sentinel-1. Поиск распределенных рассеивателей происходит независимо в окнах сдвига по всей площади снимка. Наличие последних определяется путем предположения о гомогенности пар выборок в окне, составленных из векторов комплексных значений пикселей в каждом из N изображений. Данное предположение вытекает из выполнимости критерия Колмогорова–Смирнова для каждой из пар. Для оценки значений фаз гомогенных пикселей решается задача максимизации. Показано, что предложенный алгоритм не является итерационным и может быть реализован в парадигме параллельных вычислений. Применяемая платформа Apache Spark позволила распределенно обрабатывать массивы стека радарных данных (от 60 изображений) в памяти на большом количестве физических узлов в сетевой среде. При этом, время поиска распределенных рассеивателей удалось снизить в среднем в 10 раз по сравнению с однопроцессорной реализацией алгоритма. Приведены сравнительные результаты тестирования вычислительной системы на демонстрационном кластере. Алгоритм реализован на языке программирования Python c подробным описанием объектов и методов алгоритма.