嵌入式GIS中矢量地图快速显示策略研究

通过分析嵌入式设备的特点和已有研究成果,提出从数据模型和显示机制调整两方面来提高嵌入式GIS中矢量地图的显示速度。采用多种索引机制组织多尺度空间数据,阐述了空间数据的动态调度策略,设计了一种适合嵌入式GIS的数据模型。然后结合VxWorks详细介绍并实现了显示机制调整的3个策略:系统双缓存机制、图形设备环境双缓存机制以及基于双缓存的局部地图刷新。实际工程应用表明,这些策略能够极大地提升嵌入式GIS中矢量地图的显示速度。对空间数据的动态调度策略应作进一步的定量研究。     

嵌入式GIS中矢量地图快速显示策略研究

通过分析嵌入式设备的特点和已有研究成果,提出从数据模型和显示机制调整两方面来提高嵌入式GIS中矢量地图的显示速度.采用多种索引机制组织多尺度空间数据,阐述了空间数据的动态调度策略,设计了一种适合嵌入式GIS的数据模型.然后结合VxWorks详细介绍并实现了显示机制调整的3个策略:系统双缓存机制、图形设备环境双缓存机制以及基于双缓存的局部地图刷新.实际工程应用表明,这些策略能够极大地提升嵌入式GIS中矢量地图的显示速度.对空间数据的动态调度策略应作进一步的定量研究.     

网络地图缓存技术研究与应用进展

随着网络地图服务应用的延伸及并发访问数不断增加,网络地图服务平台的性能需求越来越高。地图缓存技术有效地减轻了服务器计算负载和网络传输负担,极大地改进了客户端和服务器端的交互效率,提升了网络地图服务应用水平,改善了客户端用户体验,是网络地图服务领域的研究热点之一。但其仍存在地图缓存制作时间长、占用空间大以及瓦片数据更新困难等技术难点。本文通过对目前主流的研究成果进行整理与归纳,重点分析了地图缓存技术各个环节的研究内容和现状以及分布式环境下的地图缓存技术研究进展,挖掘出了地图缓存技术在静态缓存瓦片数据更新、静动相结合的缓存策略切换、按需切图响应效率优化、文件系统与数据库组织模型同步、混合模式存储设计、大范围瓦片数据更新以及分布式环境下的地图瓦片数据弹性存储等方面可进一步提升的研究内容和技术环节,期望为后续的研究提供参考。     

采用多级缓存消息数据方法的国土资源移动执法监察系统

从业务需求分析、系统设计、关键技术等方面阐述采用多级缓存消息数据方法的国土移动执法系统能满足国土执法部门日常巡查、违法事件处理等业务需求,并能提升执法效率.同时,介绍基于消息队列机制下多级缓存消息数据的工作模式.     

网络GIS中最佳负载均衡的分布式缓存副本策略

云环境下的网络地理信息服务具有分布性和异构性,空间数据(瓦片)的访问请求具有高度聚集性和不均匀性。以最小化负载不均衡度为目标,提出了一种应用于异构的、分布式高速缓存集群系统的多副本策略。该策略针对瓦片访问请求存在不均衡性,最小化热点访问数据的通信权重值,最大化地利用分布式集群缓存能力生成副本;针对异构集群环境下服务器处理能力的不均衡性,根据服务器性能和瓦片副本的通信权重值,匹配各个服务器的缓存能力部署副本。实验证明,该策略避免服务器拥塞的同时,能充分利用有限的分布式集群缓存能力,实现较好的负载均衡和较高的资源利用率,并能获得良好的缓存命中和请求响应性能。     

网络地理信息服务中的空间数据缓存算法研究

网络地理信息服务中，由于带宽有限以及大规模的并发用户访问，海量异构的空间数据的快速实时网络传输，是提高系统性能、缩短服务响应时间的关键因素。提出了适合于地形数据和影像数据的缓存机制，以提高网络地理信息服务的交互性能。以瓦片为缓存粒度，论述了缓存瓦片索引的设计与效率，证明缓存索引的性能是令人满意的。本文提出了瓦片访问平均时间间隔最长的缓存置换算法TAIL (Tile Access average Interval time Longest)，从瓦片访问的时间局部性和空间局部性分析了TAIL算法并说明提高置换效率的方法。对最高分辨率为30米的全球LANDSAT7影像数据集和最高分辨率为90米的全球SRTM地形数据集进行日志驱动仿真实验。结果表明，TAIL与代表性的缓存置换算法相比，提高了瓦片请求命中率和字节命中率，同时大幅降低了瓦片请求响应时间和服务器端所处理的瓦片请求数。     

AGS中地图缓存性能优化

介绍地图缓存的技术原理,以及ArcGIS Server中创建地图缓存的方法和流程等,并结合实际工作,提出数据质量控制、比例尺优化、地图切片优化、多地图服务叠加等一系列提升地图缓存性能的优化方案。     

基于数据缓存的影像数据库的设计与实现

针对影像数据库中数据获取效率低,对系统配置、网络带宽要求高等问题,提出了基于数据缓存的影像数据库管理方式。从体系结构、数据库存储结构以及数据缓存结构3个方面对该方案进行详细说明。实践证明,该方案能够有效地管理海量影像数据,在不影响影像数据共享的前提下,减少了用户与服务器的交互次数,降低了对网络带宽、计算机性能的要求,提高了数据获取的效率。     

面向分布式GIS空间数据的Key-value缓存

设计了一种基于Key-value结构的缓存KV-cache,旨在简化数据结构,高效管理缓存数据。KV-cache由Mem-cache和F-cache构成。其中,Mem-cache为第一级缓存,并采用缓存回写机制以异步方式将数据写入F-cache进行持久化存储。F-cache使用大文件存储数据,并构建了基于B树的缓存索引以加快检索速度。数据写入F-cache的位置由基于B树的空闲空间管理器进行分配。在100 Mbps局域网内测试KV-cache读写性能。实验表明,KV-cache读写性能优于传统文件目录方式的缓存,能够安全、高效地管理所缓存的各种空间数据。     

基于数据缓存的影像数据库的设计与实现

针对影像数据库中数据获取效率低,对系统配置、网络带宽要求高等问题,提出了基于数据缓存的影像数据库管理方式.从体系结构、数据库存储结构以及数据缓存结构3个方面对该方案进行详细说明.实践证明,该方案能够有效地管理海量影像数据,在不影响影像数据共享的前提下,减少了用户与服务器的交互次数,降低了对网络带宽、计算机性能的要求,提高了数据获取的效率.     

交通信息发布质量测评体系研究

交通信息发布质量决定了能否进行有效的交通出行诱导。根据工程实践,探索性地提出了一个交通信息发布质量测评体系,主要内容包括参与质量测评的交通参数、评测要素、测评标准等。最后,通过一个实例验证了所提出的交通信息发布质量体系是可行的。     

浮动车行程速度探索性分析

城市交通系统是一个有人参与的、动态的和开放的复杂系统。传统的均值、方差等统计方法已难以直观地表达和发现城市交通流的潜在特征。而目前基于确定的交通流数学模型虽然能定量地揭示其非线性动力学特征,但存在着表达式复杂却精确度不够且灵活性欠缺和通用性不强的问题。本文探讨了城市行车速度的探索性分析方法的可行性,并以北京市四环内路段行车速度为例进行试验,结果表明,浮动车行车速度的探索性分析方法是有效的和实用的,可为交通流的特征分析特别是实时交通异常检测的研究提供参考思路。     

面向GIS-T数据建设的分析研究

数据建设是GIS-T的关键过程,合理的数据建设直接影响系统的建设成败。在当前的交通管理运行模式下,如何更好地规划建设数据是论述的重点。进一步地,分别从数据分布、接口设计及数据集成几个方面详细阐述了在交通信息化过程中进行数据建设的方法和策略,并在此基础上提出建设相关知识库和数据仓库的构想。     

动态分段技术在公交查询系统中的应用

针对空间二维坐标下存储城市公交系统数据存在的问题，文中提出了采用动态分段技术建立公交系统数据库的方法，并在该数据库的基础上实现了换乘次数最少的乘车方案。基于ArcGIS Engine组件和．Net开发平台，实现了基于动态分段技术的公交查询系统，表明动态分段技术在公交查询系统中的适用性。     

基于NoSQL数据库的空间大数据分布式存储策略

基于关系型数据库的空间数据存储与处理是地理信息系统（geographic information system,GIS）领域的主流模式,但伴随着物联网、移动互联网、云计算及空间数据采集技术的发展,空间数据已从海量特征转变为大数据特征,对空间数据的存储和管理在数据量和处理模式上提出了新的挑战。首先分析了基于传统的集中式存储与管理模式在处理和应用大数据方面的局限性,包括存储对象的适应性、存储能力的可扩展性及高并发处理能力要求;然后在分析当前几大主流NoSQL数据库特点的基础上,指出了空间大数据基于NoSQL数据库的单一存储模式在数据操作方式、查询方式和数据高效管理方面存在的局限性;最后结合GIS领域空间大数据存储对数据库存储能力的可扩展性及数据处理和访问的高并发要求,提出基于内存数据库和NoSQL数据库的空间大数据分布式存储与综合处理策略,并开发了原型系统对提出的存储策略进行可行性和有效性进行了验证。     

A reliable traffic prediction approach for bike‐sharing system by exploiting rich information with temporal link prediction strategy

Bike‐sharing systems have been widely used in major cities across the world. As bike borrowing and return at different stations in different periods are not balanced, the bikes in a bike‐sharing system need to be redistributed frequently to rebalance the system. Therefore, traffic flow forecasting of the bike‐sharing system is an important issue, as this is conducive to achieving rebalancing of the bike system. In this article, we present a new traffic flow prediction approach based on the temporal links in dynamic traffic flow networks. A station clustering algorithm is first introduced to cluster stations into groups. A temporal link prediction method based on the dynamic traffic flow network method (STW+M) is then proposed to predict the traffic flow between stations. In our method, the non‐negative tensor decomposition and time‐series analysis model capture the rich information (temporal variabilities, spatial characteristics, and weather information) of the across‐clusters transition. Then, a temporal link prediction strategy is used to forecast potential links and weights in the traffic flow network by investigating both the network structure and the results of tensor computations. In order to assess the methods proposed in this article, we have used the data of bike‐sharing systems in New York and Washington, DC to conduct bike traffic prediction and the experimental results have shown that our method produces the lowest root mean square error (RMSE) and mean square error (MSE). Compared to four prediction methods from the literature, our RMSE and MSE of the two datasets have been lowered by an average of 2.55 (Washington, DC) and 2.41 (New York) and 3.35 (Washington, DC) and 2.96 (New York), respectively. The results show that the proposed approach improves predictions of traffic flow.     

地理本体在动态交通系统中的应用

随着移动定位、移动GIS与物联网等技术的不断发展,动态交通信息的服务能力和服务水平不断提升,对数据管理效率提出了更高要求。本文将本体应用到交通GIS中,借助本体概念层次结构和语义扩展等特性来组织和分析动态交通数据：首先应用本体论的理论和方法,从交通本体的层次模型出发,构建一个简单的交通应用本体;其次以实例的形式给出交通信息本体的系统应用框架;最终就动态交通信息本体实现与应用进行进一步论述。大量实测的试验数据结果表明,本文方法可解决交通信息领域中的多专题动态信息综合管理问题,促进交通信息管理与服务的提升。     

城市交通热点区域识别及空间交互分析

出租车载客数据可以用于研究居民的出行特征,提取城市的交通热点区域,但对城市交通热点区域的交互关系研究相对较少。本文以纽约市的出租车行程记录数据为数据源,利用交通小区划分结合出租车载客数据提取城市交通热点区域,基于复杂网络的方法对不同日期类型和天气情况的城市交通热点区域空间交互网络进行研究并进行社区发现。结果表明,热点区域受城市核心区的影响而聚集在核心区域周围,城市内社区的形成可以克服地形和行政区域等因素的影响。研究结论有望为城市规划、城市交通管理、出租车调度、以及人们的出行等提供信息参考。     

泛在测绘及其在城市交通领域的典型化应用

泛在测绘的发展为实时动态采集交通系统状态信息提供了新的技术手段和技术形式。本文在分析泛在测绘基本特征的基础上,从平均行车速度与交通量的估计、交通热点的实时获取,以及交通诱导服务几个方面研究了泛在测绘在城市交通领域的典型化应用。研究表明,泛在测绘的发展能为解决城市交通领域存在的许多问题提供新的方法和技术支持。     

基于多源数据的城市道路交通事件检测

针对交通事件自动检测多以高速公路、城市快速路为对象以及使用数据源单一的现状,本文提出一种基于多源数据融合的城市道路交通事件检测方法.在对信号控制下交通事件引起的交通流变化进行分析的基础上,利用杭州市城区浮动车,SCATS、Citilog、OD系统提供的实时交通数据,基于CUSUM算法构建差分流量和速度交通事件检测模型....