FY-3G空间重采样工具

项目简介

FY-3G空间重采样工具是一个用于处理FY-3G卫星降水雷达数据的高性能C语言应用程序，支持OpenMP并行计算，集成R*树、KD树空间索引优化大数据处理性能。该工具能够将原始HDF5格式的三维降水数据转换为大地坐标系统，并根据采样间隔对不同纬度带切片重采样。

算法详见docs/algorithm.md 项目说明文档详见docs/project.md

系统要求

基本要求

• 操作系统：Linux
• 编译器：GCC 7.0+ 或 Clang 6.0+（需要支持C11标准）
• CMake：3.21+
• 内存：运行时需保证10GB可用内存

依赖库

• HDF5：5.x版本
• OpenMP：并行计算支持
• libspatialindex：空间索引库

安装方法

1. 克隆项目

git clone --recursive <项目仓库地址>
cd FY-3G-Georesample

2. 安装系统依赖

Ubuntu/Debian:

sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential cmake gcc g++ libomp-dev zlib1g-dev

CentOS/RHEL:

sudo yum groupinstall "Development Tools"
sudo yum install cmake gcc gcc-c++ openmp-devel zlib-devel

3. 构建项目

mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -j$(nproc)

4. 运行测试（可选）

./FY3G_Resampling_test

使用方法

基本用法

./FY3G_Resampling_exe <配置文件路径>

示例

./FY3G_Resampling_exe /path/to/resample.config

配置文件说明

配置文件采用简单的键值对格式，支持以下参数：

文件路径配置

• INPUT_FILE_NAME：输入的FY-3G HDF5数据文件路径
• OUTPUT_FILE_NAME：输出文件路径

空间处理参数

• MAX_LONGITUDE_WIDTH：最大经度宽度（度）

  • 默认值：5.0
  • 作用：限制切片处理区域的经度范围

• GRID_SIZE：网格大小（米）

  • 默认值：5000
  • 作用：定义输出网格的空间分辨率

高度相关参数

• MINIMAL_HEIGHT：最小处理高度（米）

  • 默认值：100
  • 作用：设置数据处理的最低高度阈值

• HEIGHT_GAP：高度间隔（米）

  • 默认值：200
  • 作用：定义垂直方向的采样间隔

• HEIGHT_COUNT：高度层数

  • 默认值：60
  • 作用：指定处理的垂直层数

插值算法参数

• K_NEIGHBOR：K近邻数量

  • 默认值：5
  • 作用：空间插值时使用的邻近点数量

• MAX_DISTANCE_TOLERANCE：最大距离容差（度）

  • 默认值：0.08
  • 作用：可能执行插值的空间距离阈值

• MAX_NEIGHBOR_DISTANCE：最大邻居距离（米）

  • 默认值：10000
  • 作用：搜索邻近点的最大距离范围

• MIN_NEIGHBOR_DISTANCE：最小邻居距离（米）

  • 默认值：100
  • 作用：避免过近点的最小距离阈值

性能优化参数

• KDTREE_CAPACITY：KD树容量

  • 默认值：100000
  • 作用：优化空间索引的内存使用

• BATCH_SIZE：批处理大小（已弃用）

  • 默认值：500
  • 作用：控制批处理的数据量

配置文件示例

INPUT_FILE_NAME=/path/to/FY3G_PMR_data.HDF
OUTPUT_FILE_NAME=/path/to/output_data.HDF
MAX_LONGITUDE_WIDTH=5
MINIMAL_HEIGHT=100
HEIGHT_GAP=200
HEIGHT_COUNT=60
K_NEIGHBOR=5
KDTREE_CAPACITY=100000
BATCH_SIZE=500
GRID_SIZE=5000
MAX_DISTANCE_TOLERANCE=0.1
MAX_NEIGHBOR_DISTANCE=100000
MIN_NEIGHBOR_DISTANCE=100

输入输出格式

输入格式

• 文件类型：HDF5格式
• 数据内容：FY-3G降水雷达原始数据
• 数据结构：包含地理位置、高度、降水强度等信息

输出格式

• 文件类型：HDF5格式
• 数据内容：重采样后的降水数据
• 坐标系统：大地坐标系（WGS84）

许可证

本项目采用MIT许可证，详见LICENSE文件。