一种改进的测量控制网最小独立环搜索算法

对已有的生成树搜索方法进行了改进,利用广度优先的思想搜索,线性表结构存储数据,提高了算法的时间效率,简化了计算复杂度,使得该方法更加适用于大型测量控制网的最小闭合环搜索。     

基于GeoDataBase数据模型关系型数据库的电子海图的研究

本文通过对海图数据的分析,说明了利用GIS技术的GeoDatabase空间数据模型存储电子海图数据的优越性,描述了制作并利用关系型数据库存储和管理电子海图数据的方案和设计流程,给出了一套制作并利用关系型数据库存储和管理电子海图的事实方案。     

基于PostGIS的小流域数据库设计与应用研究

针对小流域数据种类多、数据量大的特点,利用PostgreSQL的空间扩展插件PostGIS实现对小流域的空间数据以及影像数据的存储与管理,并利用Python和JDBC技术实现对小流域基本属性数据及长时间序列的小流域降雨、径流数据的存储与管理。本文提出了对小流域不同数据类型数据存储的数据库设计思路,实现了小流域多类型数据的统一管理;同时,本文结合WebGIS技术发布相应的网络服务,实现数据的可视化以及管理应用。     

基于容器技术的空间数据管理方案

针对目前空间数据管理模式不统一、复杂度高、数据安全存在隐患等问题,提出使用容器技术进行空间数据管理的方案.方案统一采用Docker镜像进行文件、数据库、地图服务以及3S应用的规范化存储,利用私有和公有仓库实现数据共享与权限管理、版本管理以及容灾备份.与传统的管理方式相比,该方案能够实现数据管理的标准化,同时降低运维成本...     

基于MongoDB的地理信息共享数据存储模型研究

异构、海量地理信息共享数据的存储和管理一直是地理信息研究和应用领域的热点和难题。本文通过研究BSON数据存储格式、文档模型,以及分布式文件系统数据库MongoDB等技术,利用BSON作为地理信息共享数据的描述方式,定义了基于文档模型的地理信息共享数据存储模型,并使用MongoDB作为存储地理信息共享数据的存储载体,最终实现了基于MongoDB的地理信息共享数据统一存储模型,并通过实验验证了这一方法的可行性。     

空间大数据在MongoDB中的存储探索

最近几年,IT技术,特别是云计算和大数据技术的发展,给传统的地理信息软件平台带来了很大变革.作为地理信息的核心技术之一,空间数据存储技术在地理信息软件平台中发挥着重要的作用,是实现高效的空间查询和空间分析的技术基础.面对数据量的爆发性增长、数据类型的增多等大数据问题,传统的关系型数据库很容易遇到存储瓶颈,存在诸如存储效率低、并发访问能力弱、横向扩展难等问题,这使得发展新的空间大数据存储技术势在必行.为解决传统关系型数据库在面对海量多源异构数据存储时遇到的上述问题,本文利用分布式存储NoSQL数据库进行了空间大数据存储和查询的技术探索,并通过一系列实验证明MongoDB数据库是一种有效的存储空间大数据的方法.     

一种ENC数据在空间信息平台下的转换方法

通过解析电子航海图(electronic navigational chart,ENC)的数据空间组织结构与数据模型,提出一种利用数据存储方式建设ENC专题数据库的方法,这种存储方式解决了多物标类多属性的统一存储问题,简化了数据的存储结构.同时,基于设计的ENC数据解析与读取方法,结合ENC动态符号化技术,在空间信息平...     

NAS存储技术在地理信息大数据管理中的应用

为解决传统测绘地理信息从业单位中普遍存在的面对地理信息大数据存储能力弱、管理手段落后、数据安全风险高等问题,本文针对如何利用NAS存储技术进行地理信息大数据管理开展研究。结合实例,本文围绕影响数据存储的写入和读取效率的问题,分析了问题形成的原因,阐述了解决问题的方法,提出了运用NAS技术构建存储系统的基本思路,设计了较详细的解决方案,实践了设计的技术路线和方法,并通过一系列测试表明这项技术对于提高数据存储效率具有较好效果。     

基于大数据技术的自然资源数据快速更新体系研究

多源异构的自然资源数据具有显著的时空特性,传统的数据库难以解决这些数据的存储、管理和使用,时空大数据云平台提供了一种全新、有效的解决方案,利用Hyper-V技术搭建私有时空大数据云平台,提高了多源异构自然资源数据存储可靠性,时空大数据挖掘技术能够获取更多更有价值的信息,为山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理提供更有效的信息支撑。     

基于网络存储虚拟化技术的海量GIS数据存储方法研究

针对GIS数据存储特点,结合网络存储和虚拟化技术的优势,提出了基于网络存储虚拟化技术的GIS数据存储方案,并进行了实验研究,较好的解决了网络环境下GIS数据的存储和管理问题。     

确定卫星与接收机信号延迟偏差的新方法及其应用

单频ＧＰＳ接收机用户通常需要进行电离层延迟改正,电离层延迟改正量通常来源于电离层延迟改正模型或双频ＧＰＳ基准站信息,后者即是利用双频ＧＰＳ观测值估计电子含量总数,求解电离层延迟改正量。利用双频ＧＰＳ观测值估计电子含量总数,一个关键总是是去掉卫星与接收信号延迟偏差。     

基于GPGPU的全波形并行分解算法

针对EM(Expectation Maximization)波形分解算法具有多次迭代和大量乘、除、累加等高密集运算的特点,提出一套将EM算法在通用计算图形处理器GPGPU上并行化的方案。针对通用并行计算架构CUDA的存储层次特点,设计总体的并行方案,充分挖掘共享存储器、纹理存储器的高速访存的潜能;根据波形采样值采用字节存储的特征,利用波形采样值的直方图求取中位数,从而降低求噪音阈值的计算复杂度;最后,采用求和规约的并行策略提高EM算法迭代过程中大量累加的计算效率。实验结果表明,当设置合理的并行参数、EM迭代次数大于16次、数据量大于64 M时,与单核CPU处理相比,GPU的加速比达到了8,能够显著地提高全波形分解的效率。     

基于直方图区域生长的遥感图像阈值分割算法

传统阈值分割算法从单阈值扩展到多阈值的过程中,时间复杂度会大幅度增加,并且由于遥感图像信息复杂,会导致分割效果降低.为了解决这些问题,本文提出了基于直方图区域生长的遥感图像阈值分割算法.在本文算法中,每一个灰度级均作为1个初始阈值,用256个阈值将直方图分割成256个原始小区域.为了减少阈值数目,本文将小区域合并成大区...     

Evaluating the impact of data quantity, distribution and algorithm selection on the accuracy of 3D subsurface models using synthetic grid models of varying complexity

Testing the accuracy of 3D modelling algorithms used for geological applications is extremely difficult as model results cannot be easily validated. This paper presents a new approach to evaluate the effectiveness of common interpolation algorithms used in 3D subsurface modelling, utilizing four synthetic grids to represent subsurface environments of varying geological complexity. The four grids are modelled with Inverse Distance Weighting and Ordinary Kriging, using data extracted from the synthetic grids in different spatial distribution patterns (regular, random, clustered and sparse), and with different numbers of data points (100, 256, 676 and 1,600). Utilizing synthetic grids for this evaluation allows quantitative statistical assessment of the accuracy of both interpolation algorithms in a variety of sampling conditions. Data distribution proved to be an important factor; as in many geological situations, relatively small numbers of randomly distributed data points can generate more accurate 3D models than larger amounts of clustered data. This study provides insight for optimizing the quantity and distribution of data required to accurately and cost-effectively interpolate subsurface units of varying complexity.     

GPS载波相位三差观测方程的改化

本文根据相关测量平差原理推导出改化ＧＰＳ载波相位三差观测方程的算法，使改化后的协因数呈分块对角体。这种改化算法不但顾及观测值的相关性，而且节省大量的存储单元。使采用严密平差法平差三差观测值成为一种最简单的数据处理方法之一。     

基准站观测数据加密方法及其在差分GNSS后处理中的应用

当基准站采样率低于流动站时,不能用常规差分全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）后处理方法得到流动站所有历元坐标。针对此问题,给出了基于精密单点定位（precise point positioning,PPP）模型构造基准站非采样点上虚拟观测值的方法。该方法将接收机钟差、对流层天顶湿延迟从观测值误差中分离出来,同消电离层模糊度一起进行估计,利用基准站真实坐标获得卫地距,在此基础上计算相邻两个观测历元的残差进而拟合历元间非采样点残差,与卫地距、各项估计误差一起生成虚拟观测值。该方法保持了虚拟观测值的误差特性,尤其是基准站与流动站间的共性误差。该方法仅加密基准站数据,对流动站没有影响。算例结果表明,基准站在采样间隔30 s范围内,使用该方法加密的虚拟观测值与真实值有较好的一致性,采样间隔分别为30 s、15 s、5 s的虚拟测码伪距和载波相位观测值偏差的标准中误差分别在0.2 m和1.2周左右、0.1 m和0.7周左右、0.05 m和0.2周左右;在30 s采样间隔情况下,按照该方法处理后仍能满足厘米级定位精度的要求。     

地图投影计算机代数分析研究进展

地图投影是现代地图学的重要组成部分,涉及大量的椭圆函数幂级数展开、隐函数复合函数微分、椭圆积分、复变函数运算等一系列烦琐的数学分析过程,人工推导不但费时费力,而且容易出错,有时由于难以忍受的复杂性等各种原因,甚至根本无法实现。本文主要从椭球各纬度间正反解符号表达式、不同变形性质地图投影间的直接变换、高斯投影的复变函数表示、斜轴墨卡托投影数学分析、极区海图投影及变换等5个方面,论述了地图投影计算机代数分析取得的研究进展,讨论了该领域有待进一步解决的主要问题,对推动地图投影学的发展具有积极意义。     

基于地面三维激光扫描仪的滑坡整体变形监测方法

地面三维激光扫描仪能高精度、高密度、高速度、非接触的测量滑坡表面三维空间坐标,得到目标体表面点集合。应用点云数据差分比较、基于不规则三角网变形分析、基于规则矩形网格差分比较、等高线重合分析方法分析两个时间段获得的滑坡点云数据集的表面整体变形,依据选择最优法,几种分析方法选择的软件不同。结合本次试验可以得出Cloud Compare与Sufer8的整体变形值的绝对值相差不大,但是Cloud Compare精度高于Sufer8;Poly—works能以三角面为基础很好地分析滑坡表面整体变形。这为以后整体变形监测提供了可供选择的新依据。     

A Parallel Scheme for Large‐scale Polygon Rasterization on CUDA‐enabled GPUs

This research develops a parallel scheme to adopt multiple graphics processing units (GPUs) to accelerate large‐scale polygon rasterization. Three new parallel strategies are proposed. First, a decomposition strategy considering the calculation complexity of polygons and limited GPU memory is developed to achieve balanced workloads among multiple GPUs. Second, a parallel CPU/GPU scheduling strategy is proposed to conceal the data read/write times. The CPU is engaged with data reads/writes while the GPU rasterizes the polygons in parallel. This strategy can save considerable time spent in reading and writing, further improving the parallel efficiency. Third, a strategy for utilizing the GPU's internal memory and cache is proposed to reduce the time required to access the data. The parallel boundary algebra filling (BAF) algorithm is implemented using the programming models of compute unified device architecture (CUDA), message passing interface (MPI), and open multi‐processing (OpenMP). Experimental results confirm that the implemented parallel algorithm delivers apparent acceleration when a massive dataset is addressed (50.32 GB with approximately 1.3 × 10⁸ polygons), reducing conversion time from 25.43 to 0.69 h, and obtaining a speedup ratio of 36.91. The proposed parallel strategies outperform the conventional method and can be effectively extended to a CPU‐based environment.     

利用最小二乘直接法反演卫星重力场模型的MPI并行算法

针对海量卫星重力数据反演高阶次地球重力场模型的密集型计算任务与高内存耗用问题,基于MPI实现了最小二乘直接法恢复高阶次位系数的并行算法。引入并行读写、分块存储与分块计算等方式完成了设计矩阵的构建、法方程的形成与求解等密集型计算任务的并行算法,数值计算结果表明三者的并行相对效率峰值可分别达到95%、68%、63%。利用GOCE轨道跟踪和径向扰动重力梯度数据(共518 400个历元)分别反演了120、240阶次地球重力场模型,计算时间仅为40 min、7 h,内存耗用峰值仅为290 MB、1.57 GB;采用与GOCE同等噪声水平的观测数据恢复的重力场模型精度与GOCE已发布模型的解算精度相一致,联合GRACE和GOCE的解算模型能够实现二者独立信息的频谱互补,表明本文方法可高效稳定地恢复高阶次地球重力场模型。