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。     

基于OWGA缓存的海量遥感瓦片数据发布

通过模拟实现传统的WMTS瓦片服务对客户端发来下载瓦片数据的HTTP请求进行响应,计算得到各处理阶段所用的平均时间,分析测试结果可知,将请求的本地储存瓦片读取到内存中所花费时间占总响应时间的70%以上。为缩短服务器响应时间,提出了基于OWGA缓存的发布方法,将客户端最近频繁请求的、高分辨率的瓦片数据常驻内存,以减少文件I/O操作;并在缓存不足时移除OWGA值较低且低分辨率的瓦片数据。通过与常用的内存缓存置换算法LRU、LFU对比可知,在随机访问模式下,该算法的时间效率优于其他两种算法。     

地质资料信息集群化共享服务平台构架设计

地质资料是地质工作形成的重要基础信息资源,是国民经济和社会发展的重要信息支撑。提升地质资料信息资源服务能力、充分发挥其在经济社会发展中的重要作用,是当前地质工作的重要任务。国土资源部将地质资料信息集群化产业化服务列为当前重点工作之一,提出开展地质资料信息集群化共享服务平台建设。本文在对地质资料数据情况和服务现状调研基础上,对地质资料信息集群化共享服务平台建设思路、构架和关键技术进行研究,提出了内外网服务相结合的平台总体构架设计。该设计基于服务集成的思想,有效解决了数据物理分布环境下,地质资料信息服务逻辑集中服务的问题,满足了地质资料信息集群化共享服务的需求,同时也对其他类似项目有重要参考意义。     

WebGIS集群环境下Client主动式负载均衡策略

针对现有WebGIS集群环境下负载均衡调度策略的特点和弊端进行分析,提出了WebGIS集群环境下Client主动式负载均衡策略,重点研究了无中心(负载均衡调度中心)的WebGIS集群体系结构和Client主动式任务均衡分解方法,最终实现WebGIS集群环境下各服务节点间的负载均衡,解决了传统WebGIS模型中存在的负载均衡调度中心节点请求转发性能瓶颈问题和请求响应延迟问题。最后,使用不同规模大小的并发访问用户进行实验,结果证明,与传统的WebGIS集群环境下负载均衡策略相比, Client主动式负载均衡策略能更有效地缩短服务的平均响应时间,提高WebGIS集群的并发处理能力,且并发访问用户量越大,效果越明显。     

一种轻量级网络空间信息系统开发模式研究及应用

针对传统网络空间信息系统开发模式存在的问题,提出一种轻量级网络空间信息系统开发模式。详细介绍了模式的组成,利用该模式开发了一套基于网络地图的快速消费品销售管理系统。结果表明,文中模式不仅可以快速构建小型空间信息应用系统,而且还能降低研发难度和成本。     

基于SOA网格管理模型的空间信息共享平台设计

现有的空间信息共享平台框架及开发模式较难灵活地完成地理信息服务和应用系统多层次的融合、空间信息资源整合及空间信息的共享等问题。本文通过一种基于SOA网格管理模型(service-oriented architecture,SOA)的空间信息共享平台设计框架,结合空间信息多级网格和SOA服务体系框架的优点解决了在广域网络环境下整合空间信息资源从而有利于空间信息共享的问题,并通过多级地图缓存服务,即利用对各种比例尺的地图数据在计算机内存中的临时存储,来提高用户在编辑、特征渲染和标注等操作的响应速度的技术来解决空间数据的传输和显示等问题。     

超算环境下的并行切图性能分析

在传统GIS二维地图缓存生成过程中,一般用普通的PC机来生成地图缓存.普通PC机的内存一般不大于8 G,CPU主频一般不大于2.2 GHz,且核数不大于8核,硬盘一般为机械硬盘,容量不大于2 T.受限于硬件性能的瓶颈,切图效率较低,不能够分析出上述各硬件因素中制约二维地图缓存性能的关键性因素.相比之下,超算环境有着丰富的资源,可将上述任一资源延伸到极致,因此,本文借助超算环境,研究分别增大内存、CPU主频、硬盘空间等因素后对地图缓存效率的影响.基于此,本研究在郑州大学超级计算机中心专门进行了比较测试.郑州大学超级计算机中心拥有两种类型的CPU,每个主机拥有128 G内存,CPU分为普通CPU和KNL CPU,分别拥有32核和64核,所有主机共享802 T的磁盘阵列,可以认为对于二维地图缓存来说硬件资源是无限的.本文利用郑州大学超级计算机中心的理想环境分析出了在内存和CPU等因素都不受限的情况下,影响二维地图缓存效率的关键因素.     

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。     

网络环境下矢量数据高效并行可视化方法

针对网络环境下传统的矢量地图可视化模型中矢量数据可视化效率低,地图服务器集群并行处理能力弱的难题,提出一种基于矢量数据要素空间分布的矢量数据高效并行可视化方法。研究了矢量数据空间分布信息的采集、检索和分析原理,重点阐述了矢量数据实时可视化任务的分解与并行处理流程,最终实现了矢量数据的高效并行可视化,达到了充分利用地图服务器集群中并行计算资源的目的。仿真实验结果证明,矢量数据高效并行可视化方法可以提升网络地图服务集群的并行处理能力,满足大用户量并发访问的需求。     

广州亚运地图网站设计及关键技术研究

主要介绍第16届广州亚运会地图网站的设计及其实现的关键技术。包括结构设计、数据库设计、功能设计,以及综合采用服务器集群和智能缓存、服务式Web Services、无刷新页面Ajax、电子地图多尺度综合表达、二三维联动、三维全景可视化、基于中文分词的Lucene全文搜索引擎等关键技术的应用,充分体现＂信息亚运＂、＂科技亚...     

基于Ajax的WebGIS研究与应用

介绍了Ajax的基本原理和传统WebGIS的弊端。在当前的网络环境中,服务器负载过重导致了WebGIS服务性能的大大下降。针对此问题,提出了Ajax和WebGIS结合的新的Web体系框架。在该框架中,业务逻辑功能得到了有效的迁移,事实证明此框架有效地降低了服务器的负载,提高了客户端处理器的使用率,并具备了Ajax的优良特性。基于Ajax技术的WebGIS可能成为未来WebGIS发展的主流方向。     

WebGIS空间数据分布式缓存技术研究

在分析常用的WebGIS空间数据缓存技术的基础之上,提出了一种WebGIS空间数据分布式缓存体系,并通过一个实例对分布式缓存系统的性能进行了分析。     

基于 MongoDB 的闽西客家文化数据存储设计与分析

针对客家文化数据类型多样、结构复杂的问题,探讨并构建客家文化数据分类体系。结合客家文化数据的分类和MongoDB数据模型,设计客家文化遗产数据存储模型和客家文化基础设施数据模型。探讨基于MongoDB的客家文化遗产数据查询和索引的构建方法和流程。在100 MPs局域网内基于C/S结构分别构建单机和集群测试环境,测试不同客家文化数据单机和集群的存取性能。实验表明,基于MongoDB的客家文化数据模型能够较好地实现类型多样、结构复杂的客家文化数据的管理,便于以增加节点的方式来提高存储能力和读写性能。     

基于MVC的J2EE WebGIS数据库模型研究与实现

对J2EE(Java 2 Enterprise Edition)环境下几种WebGIS应用开发模式进行比较,分析各种模式的优缺点,重点研究基于MVC的设计模式,探讨WebGIS数据的组织,提出一种基于MVC的多层J2EE WebGIS数据库模型架构,应用该模型在Struts框架下实现了上海某区土地部门网络数据库业务系统,该系统不仅较好地支持了该区土地业务部门的业务管理,而且提供了WebGIS子系统,业务人员在进行与土地地理位置相关的业务处理时,能够图形与业务文件互见,大大提高了业务人员的工作效率,验证了提出的模型架构具有较好的可扩展性和易维护性。     

基于BIM理念的规划监督测绘数据挖掘分析

针对规划监督测绘成果直观性差、专业性强、拓展应用水平不高的现状,文中基于BIM理念,通过聚类分析,依托多种新型测绘技术针对规划监督测绘数据挖掘展开研究,以实现成果多元化应用。实践表明:这种模式提升了数据利用效率,满足建设单位、规划行政主管部门、物业管理等单位的多方需求,对类似项目具有示范意义。     

基于相似特征点集的SIFT匹配改进算法

当影像中存在相似或重复场景时,传统SIFT匹配算法存在匹配成功率低,目前改进的SIFT匹配算法计算量大。基于相似特征点集的SIFT匹配改进算法,依据相似性或重复场景的影像纹理特点,在SIFT特征点匹配过程中,通过设定阈值提取初始同名点,建立针对未成功匹配参考特征点的相似特征点集,利用已获取初始同名点建立仿射几何约束模型构建参考特征点的匹配约束窗口,在该窗口内利用特征点相对主方向及尺度约束,对特征相似点集进行匹配获得同名点,最后采用RANSAC算法剔除误匹配点。对比实验结果表明,在影像像对间存在较多相似性场景,同时存在较大尺度缩放、旋转变换、视角及模糊差异的情况下,文中算法在匹配成功率和计算复杂度上具有明显的优势。     

基于ArcGIS Server缓存技术的实现

在深入研究ArcGIS Server技术的基础上,对地图缓存技术进行介绍。结合实例,详细论述了地图缓存技术实现的方法和步骤。实例证实应用ArcGIS Server地图缓存技术可以较好地减轻WebGIS服务器端的负荷,提高系统响应速度。     

Ajax技术在WebGIS开发中的应用研究

研究了基于Ajax的异步WebGIS实现技术,并在ArcIMS平台上实现了基于Ajax的异步WebGIS应用.研究表明:Ajax技术与WebGIS结合,能够实现浏览器与地图服务器之间的异步交互,与传统的WebGIS应用相比,减少了冗余,减轻了请求和响应对服务器造成的负荷,使整个WebGIS的性能达到最佳状态.     

基于庞卡莱代数的TEN三维GIS模型研究

不规则四面体网具有结构简单、易于扩展的特性。借助于庞卡莱代数,应用边界表示理论重新描述了TEN模型。与传统几何结构模型相比,这种模型具有表达简单、易于计算的特点。同时,提出基于庞卡莱代数的TEN合并和删除运算以及拓扑一致性检查。在VC++环境下,对TEN模型的合并和删除运算进行编程与实现。实验表明,基于庞卡莱代数的TEN模型可以有效建立动态实体模型,能够实时建立拓扑关系,适合于表达不规则矿体等动态变化的三维实体。