基于RTP的矢量数据流式传输研究

针对WebGIS中大规模矢量数据的网络传输问题,提出采用流式传输方式分批次向客户端传输所需数据,从而达到矢量数据在线实时应用的目的。通过研究流式传输机制,建立了适应于矢量数据流式传输的服务框架;按照流式传输的要求,对矢量数据进行分块组织,保证每个批次的要素作为独立的单元传输并在客户端处理;在传输过程中,实时传输协议实现了矢量数据流式传输机制,并参照流媒体文件“边传边播”的模式,设计了矢量数据的封包和解包算法。该方法实现了矢量数据的发送和接收,达到了多次往复传输的目标,且能通过差错控制和压缩加密等手段提高数据传输效率、保证数据传输质量和安全。实验证明,矢量数据的流式传输能降低约一半的数据传输量,有效地提高了传输效率,降低了系统响应时间。     

基于ARM的温度采集与以太网传输系统的设计

基于ARM的温度采集与以太网传输系统重点是实现稳定地采集实时温度、批量传送采集结果。系统采用基于ARM内核LPC2214对温度传感器LM235输出的模拟信号进行采集;用DM9000控制以太网传输采集结果。基于DM9000的以太网传输具有较高的可靠性,适合批量数据传输,并且可实现较远距离通信。此外,为方便调试和扩展,设计串口通信模块和JTAG仿真调试接口模块。最终,实现对温度的实时采集与传输。     

气象雷达产品可视化的设计

气象雷达是专门用于大气探测的雷达,用于警戒和预报中、小尺度天气系统[1],气象雷达产品显示系统与气象雷达产品生成系统进行数据通信,负责将雷达产品数据用二维图像,三维图像,字符以及地理信息等形式显示,并可以对显示结果进行系列的操作及控制,得到需要的产品,为相关部门提供一套精准,便捷的气象显示系统,优化天气分析工作质量。本文主要概述了气象雷达显示系统的主要功能,系统结构以及关键技术的实现方法。     

主动式地理信息系统的实现与应用

提出分布式环境下,由于空间数据表达对象的分布性、数据来源分布性和空间信息服务对象的分布性特征,决定了空间信息服务技术系统--GIS具有分布式的特点,另一方面空间信息服务在许多应用领域又具有实时性要求,这两个特点产生了一个矛盾,也就是空间信息服务系统的分布性特征与信息服务的实时性要求的矛盾。为了解决空间信息服务系统的分布性特征和信息服务的实时性之间矛盾,本文首次提出了主动空间信息服务的思想和概念,并在此基础上提出了实现主动空间信息服务的支持技术--主动式地理信息系统的概念,以分布式地理信息系统的单个节点为例,提出了主动式地理信息系统的软件体系结构和主动服务的规则,主动式地理信息系统节点(GIS)包括一个传统的地理信息系统、一个事件驱动知识库和一个事件监视器三部分构成;主动功能的实现需要是由事件监视器监视相关事件的发生,并依据事件驱动知识库中的主动服务规则执行相应的功能。提出了主动式地理信息系统中基本事件和事件表达式、事件运算的方法以及复杂事件的表达等,对主动服务的实现途径以及关键技术进行了研究。结合某企业综合资源GIS系统的研究对主动式地理信息系统的体系结构、实现途径和关键技术等进行了试验,实验结果表明,主动式地理信息系统可以有效地提供实时空间信息服务。     

基于SOA的地球系统科学数据共享平台架构设计与实现

为了能够有效整合集成分散、异构的地球系统科学数据资源,为用户提供“一站式”的数据共享服务,需要一种分布式的数据共享平台.本文首先分析了分布式地球系统科学数据共享平台对互操作的需求,然后设计了基于SOA(Service-Oriented Architecture)的分布式地球系统科学数据共享平台的总体架构.该平台由物理上分布、逻辑上统一的总中心、认证中心和分中心共同构成,采用Web Services技术将数据共享核心业务封装成一系列的Web服务:数据中心信息同步服务、元数据推送与管理服务、多源异构数据访问服务等.通过Web服务这种松散的耦合机制,不仅能够很好地实现数据中心之间的互操作,而且具有良好的开放可扩展性,可快速纳入新的异构系统作为分布式数据共享平台的节点,其数据共享核心服务,也可以方便地集成到其他应用系统中,为它们提供数据共享的功能.最后介绍了Web服务实现与部署的方法.分布式的地球系统科学数据共享平台已经应用到国家科技基础条件平台建设项目:地球系统科学数据共享网中.截止到2007年底,通过共享平台成功整合了10.23TB的分散数据资源,为3万多用户提供17TB的数据服务.     

航空遥感实时传输系统建立

航空遥感实时传输系统是一个应急监测与灾情评估系统。1.系统由里尔飞机、合成孔径侧视雷达、雷达实时成象器以及全球定位系统组成。具有较高的飞行速度和较长的续航时间;可获取地面3米分辨率的SAR信号,最大作用距离55公里;能将3米分辨率的SAR信号实时地处理成地面雷达图象数据;全球定位系统除能对雷达图象定位外,还能为机载卫通天线伺服系统提供飞机位置数据。     

基于出租车上下客数据流与分布式多阶段网格聚类的城市热点区域实时探测方法

城市热点区域的实时探测能够提高管理者对突发事件的响应能力。随着物联网、通信技术的发展，出租车运单的起讫信息实时上传至数据中心，形成了持续的上下客数据流。考虑到出租车具有全天候运营、全区域覆盖、数据时空分辨率高等特点，其上下客数据流可作为城市热点区域实时探测的有效信息源。目前，面向静态上下客数据集的热点区域探测方法不支持流式数据的处理，难以直接应用于实时的热点区域探测，而现有流式聚类算法难以同时满足低聚合成本、任意形状类簇识别、灵活扩展性等要求。面对以上挑战，本文基于分布式流计算技术，设计了适用于出租车上下客数据流的城市热点区域探测算法，基本思想为将上下客数据流映射至网格状监控单元，并以时间窗口为单位统计各监控单元热度，在此基础上进行热点单元的分布式识别，最终将热点单元汇聚为热点区域。为了避免分布式算法中聚合算子的性能瓶颈，本文进一步设计了由冗余分区、链接识别、修正规则构建、区域ID修正、区域生成等步骤组成的多阶段分布式区域合并算法。最后，本文基于分布式流计算框架Flink实现了上述算法，并使用武汉市出租车数据集、纽约市出租车上下客数据集模拟数据流开展实验，结果表明本算法可以高效挖掘城市...     

面向P2P环境的分布式矢量地理数据组织模式研究

P2P技术有助于解决集中式架构与生俱来的"单点故障"和"热点瓶颈"之类的性能问题。目前,P2P的栅格地理数据服务虽已得到广泛应用,但是,将P2P技术和矢量地理数据服务有效结合仍然面临诸多问题,尤其需要对P2P网络模型和相应的分布式矢量地理数据组织模式深入分析。面向矢量数据服务的Chord+Quad的P2P混合索引网络模型,兼顾了结构化P2P网络和层次化P2P网络的优点,既能发挥Chord网负载均衡的优点,又能发挥层次化P2P网络查询效率高的特性,并能够适应高动态的网络环境。基于Linking机制的分布式矢量地理数据组织模式的设计,通过各层次的Linking信息和分割衍生对象内的拓扑连接信息,形成一种松散的全局分布式拓扑,这种分布式拓扑支持对矢量地理数据,进行分布式索引和无损快速重建,以及各种矢量拓扑分析算法在分布式环境下的扩展。与JTS的实验对比表明,通过在分割时增加少量Linking信息,矢量数据重建时间显著缩短,重建结果无损可靠,在分块数较多时,其对JTS的优势更为明显,从而表明,Linking机制的分布式矢量地理数据组织模式理论及相关算法的有效性、高效性和稳健性,为其实际应用提供了有力支持。     

基于Spark的空间数据实时访存技术的研究

研究并实现了基于Spark的空间查询算法。根据空间查询特性和Spark分布式内存计算模型,设计了HBase分布式存储、分布式空间索引、Spark分布式内存计算框架的空间区域查询算法和Spark Streaming的空间查询算法,提供实时在线空间查询服务。实验表明,基于Spark streaming并行空间查询算法*可以提供空间数据的实时空间查询服务。     

GSM短信预警的智能家居服务系统设计

针对家居水表流量和有害气体浓度无法实时监控问题,设计一种监控水表流量和有害气体浓度的实用智能家居服务系统.该系统以ARM9作为主控处理器,采用无线方式读取水表数据,采用CAN总线接收有害气体浓度信息,通过GSM短信模块实现与手机终端的双工通信;可以通过手机短信设置用水量信息,当需要购买水费或有害气体浓度超标时,业主能够得到及时提示,从而实现对水表流量和有害气体浓度的实时监控.     

基于XML-RPC的分布式地理信息系统计算模型

分布式异构GIS系统集成与互操作是GIS应用发展的趋势和方向。本文在WMS和GML研究基础上,提出了一种基于XML-RPC的分布式GIS计算模型,设计了分布式GIS应用操作与数据的XML抽象与表达,并进行了原型系统的实现研究。     

地理空间传感网信息公共服务平台的设计与实现

随着对地观测技术的发展,传感器类型与数量不断增加,为了高效管理传感网中相关的信息与服务资源,便于用户按需、全面和准确地获取并应用这些资源,基于传感网信息模型和服务接口规范,设计并实现了地理空间传感网信息公共服务平台GeoSensor。该平台通过调用和组合传感器注册服务、传感器观测服务、实时制图服务和卫星位置服务等多种服务,实时获取传感器、观测数据和数据产品等信息资源,并在天地图上以图形、文字、表格和视频等方式形象生动地展示这些信息资源。GeoSensor系统实现了对遥感、移动和原位等类型的对地观测传感器及其观测数据等资源的在线搜索、即时获取、网络控制和实时制图,可满足应急处理时对传感器检索、观测数据获取、传感器控制和数据产品生成等功能的需求。     

网格计算核心技术浅析

介绍了网格系统的特点和几种主要的网格体系结构,分析了网格系统中高速通信、安全、资源管理、任务管理与任务调度等核心技术.针对资源管理技术在网格系统中的重要性,作了较为详细的讨论并且提出了一种类似于搜索引擎机制的方法来组织网格资源,构造局部网格系统,各局部网格系统可以通过P2P技术互连,从而建立更大的网格系统,实现系统的可扩充性.     

Linux环境下的GIS基础平台研发

基于Unix／Linux的GIS基础平台是目前国内GIS业界一个全新的研发领域。在此详细介绍了完全基于Unix／Linux环境研发的GIS基础平台的结构和特点,包括系统总体结构、跨操作系统平台的空间数据库引擎和管理系统、基于Linux的空间操作与应用服务平台、基于CORBA的跨操作系统的分布式协同控制环境、基于Linux的客户端操作环境和基于Java的元数据库管理系统等内容,阐述了数据处理流程,讨论了Linux集成开发环境、CORBA中间件平台和数据库管理系统的集成开发方法,并简要介绍了支持系统二次开发的空间数据管理API的功能特色。     

一种改进的混合差分实时GPS卫星钟差估计算法及其实现

提出一种改进的混合差分算法，实现实时GPS卫星钟差估计。算法实现过程主要采用4个解算步骤，最终生成播发至用户的实时钟差产品。利用全球分布的68个测站实时数据流进行GPS卫星实时钟差解算，并对2018-01-14～01-19的实时GPS卫星钟差产品采用2种方法进行检核：1）与IGS快速钟差产品比较；2）运用实时动态PPP结果检核。结果显示，基于改进的混合差分算法，利用实时数据流实现的GPS实时卫星钟差产品具备STD为0.15 ns、RMS为0.63 ns的精度，可提供实时cm级定位服务。     

基于车载点云数据的实景可量测技术研究

车载激光扫描系统集成激光雷达扫描技术、定位定向技术、全景获取技术于一身,可同时获取空间三维信息以及纹理信息,在数字城市信息化建设中发挥重要作用。该文通过分析车载激光扫描数据成果,将激光点云作为空间量测支撑数据,实现三维实景可量测功能,在文中详细的阐述可量测原理以及实现实景量测的关键技术,并基于Direct X开发出可量测实景应用实例,为可量测实景服务奠定基础。     

基于WebService的Internet GIS集成与应用

InternetGIS是GIS发展的重要方向,InternetGIS要想真正达到实用化,必须解决网络环境下多源异构空间数据集成、网络环境下的空间元数据服务等关键技术。WebService是分布式计算领域出现的最新成果,它是实现异构系统互操作的理想计算模型。本文研究了基于WebService的InternetGIS软件的体系结构,网络环境下多源异构空间数据的互操作实现,基于WebService的空间元数据服务,提出了一个基于WebService的InternetGIS应用系统集成方案,以期为InternetGIS应用集成提供一个新的思路,并以南京“数字房产”项目为例介绍了其应用。     

基于SOAP的分布式通信策略研究与实现

在研究SOAP通讯原理的基础上,分析了SOAP完成通信功能所需要的主要功能模块,研究了SOAP通信功能的执行效率,由此设计出相应模块以实现分布式通信策略,提高了软件的可复用性和可移植性.实现了异构网络环境下异构平台间的互操作,使分布式资源得到更广泛的利用.     

IBIS-L系统与TM30全站仪在边坡变形监测中的对比分析

使用IBIS-L系统对大型水电站边坡长时间的监测数据进行分析和处理,并与TM30全站仪进行变形监测精度对比。试验表明,IBIS系统可得到在雷达视线方向优于mm级精度的形变结果,优于TM30全站仪,可以实现高分辨率、高精度、实时的大型水电站边坡长时间变形监测。     

基于以太网的高精度定位系统设计

针对现有多通道定位控制装置数据通信和组网能力有限的问题,设计一种基于以太网的高精度定位系统,以FPGA为核心处理器,结合高性能18位数模和16位模数转换模块、W5300网络通信模块以及PID控制算法。多台定位控制系统可通过交换机或集线器组网,网络传输速度最高可达50Mbps,能实现中心计算机远程设置位置控制参数,以及对位置控制数据的远距离实时采集与分析,不但成本低廉,而且操作方便灵活,适合复杂平台系统的分布式控制,并在测试中通过。