七、P25 专业测绘与工程测量

CH20112318基于SQL的坝体监测系统数据运算优化=Operation Optimization of Dam Monitoring System Based on SQL Computing Model/杨阳,包腾飞(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室)∥武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(2).-244～247为适应大坝监测系统中对大量数据进行快速复杂计     

自适应过滤法及其在大坝监测中的应用

介绍了自适应过滤法原理及计算方法,利用自适应过滤法模型预测了大坝变形趋势。实际数据计算结果表明:自适应过滤模型预测精度优于传统的回归分析法,在大坝监测预报中是有效可行的。     

基于大坝变形监测预报的神经网络方法的对比分析

近年来,国内外学者在神经网络方面做了大量研究,使神经网络技术在计算、分析、仿真、控制等方面得到广泛应用,在变形监测和测绘数据处理领域,学者们做了大量实验和实践研究,得到丰富的研究和应用成果。本文首先对大坝变形影响因子进行分析,采用主成分分析法提取影响大坝变形的因子元素,最大程度降低因子之间的相关性对神经网络模型的影响。采用改进BP神经网和径向基函数神经网络两种方法,分析大坝变形预测预报效果,并结合相关文献研究成果,对比两种算法的优缺点,探讨神经网络应用于大坝变形监测的可行性。最后结合工程实际应用实例,研究计算表明,改进BP神经网络和径向基函数神经网络都能对实测数据有较好的拟合效果,达到大坝变形预测预报精度,在大坝安全预测预报分析中具有一定的参考和实用价值。     

数字水准仪自动化监测系统在大坝变形监测中的应用

针对大坝变形监测中传统水准测量的不足之处,提出了升级改造现有设备达到自动化监测目的的想法,简述了数字水准仪自动化监测系统的工作原理以及工作流程。以改造后的数字水准仪自动化监测系统用于湖北白莲河水库垂直位移自动化监测为例,对其自动化监测过程进行了深入的研究。     

谱分析在大坝外观GPS自动化监测中应用的研究

隔河岩大坝外观GPS自动化监测系统由武汉测绘科技大学和湖北清江淌电开发有限责任公司联合开发研究，它是一个由2个GPS基准站和5个GPS监测站组成自动化监测系统，在平时，该系统每6小时提供1组变形资料，在汛期，每2小时提供1组变形资料，本文利用该系统的形变监测资料和大坝的水位、温度等数据，利用快速傅里叶变换，将以上信号从时域转到频域内进行分析，研究流水位、温度与大坝变形的关系，及时反映大坝变形规律和变形原因，并研制了相应的软件，得出了一些有益的结论。     

大坝工作基点实测数据结构分析及变形监测点的建立

大坝位移监测是水电行业的一个重要领域,它关系到大坝安全和生产。笔者通过对赣南某水利枢纽工程大坝位移工作基点和水准基点的实测数据结构分析及变形监测点的建立;提出了大坝位移工作基点使用TCA1800全站仪进行监测的方法;并对"观测方法改变后,采用TCA1800全站仪测量的数据与之前采用T3经纬仪测量数据基本一致,但经过平差处理后,所得最终成果相差较大"现象进行研究;达到了全站仪进行监测的效果;解决了大坝位移监测工作基点和水准基点的实测数据结构分析及变形监测点建立的相关问题。     

自动变形监测系统集成数据库的设计与实现

指出自动变形监测系统引入集成数据库技术的必要性。从自动变形监测系统的组成、软件功能设计以及实现过程等方面,分析集成监测数据库的结构,并采用E-R建模方法构建其概念模型。使用Power Designer软件将概念模型自动转化为物理模型并生成SQL脚本文件,满足自动变形监测的应用需求。     

基于WebGIS的建筑基坑工程监测系统设计

针对人工观测、手动计算、纸质上交存在的低效性与滞后性问题,提出了一套集数据导入、变形计算、信息查询、成果管理等功能于一体的建筑基坑工程监测系统设计方案。结合精密变形测量、计算机信息可视化、Visual CJHJ网络编程、SQL Server数据库等技术,详细探讨了监测方法优化思路、系统总体架构与功能模块,建立了规范统一的监测点编码体系与数据库结构,为系统研发提供基础。     

大坝变形自动化监测系统的应用测试

从多年大坝监测的历史经验看,坝体监测是一项长期的监测任务,在爆发特大洪灾、地震等突发事件时需要及时掌握坝体在平面位移和沉降几何变形量的变化情况,为上层决策提供重要的参考依据。为了保障大坝安全、稳定、长期运行,建立了一套自动化监测系统。但大坝附近环境较为复杂,往往存在较大的多路径效应,影响自动化监测系统的监测精度和结果。为了验证该系统在大坝环境下对大坝变形监测的有效性,在新安江水电站进行了多路径效应的环境应用测试。测试结果表明,本系统可以在大坝环境中有效应用,但受多路经效应影响较大,为进一步提高监测精度还需要增加抑径装置抑制多路经效应。     

云计算及其在地理信息工程中的应用

云计算是网格计算及分布式计算、并行计算发展到一定阶段后衍生出来的,是这些计算方法的商业实现。云计算是一种新型的计算模型,其基础体系结构属于云计算的技术层次,主要说明系统属性和设计思想;云计算的服务集合源于服务类型,说明能带给客户什么。云计算的核心技术有数据存储技术、数据管理技术、编程模型和云安全。云计算在地理信息工程和地理空间信息网格计算中有着广泛的应用前景。     

空间数据操纵语言实现体系结构研究

在分析对象—关系数据模型的基础上,基于OpenGIS规范,借鉴、参考SQL2语言,以中间层为媒介,针对数据操纵体系及其用户接口,提出了一种可供实现的空间数据操纵语言体系结构,并以实例论述了数据操纵语言对空间数据操纵的全过程。这种将空间数据操作封装并以中间件的方式,插入到GIS应用和RDBMS中,使得对空间数据的操纵能够用数据库界最为常用的SQL语言形式来表达。     

云计算核心技术分布式计算及应用于地理国情普查的思考

分布式计算源于并行计算。并行计算是同时使用多种计算资源,执行多个指令,协同解决大规模计算问题的过程。分布式计算是把一个需要巨大计算能力才能解决的问题分解成许多小的部分,然后,将其分配给许多计算机去处理,最后,把这些计算结果综合起来以服务用户。采用分布式计算的工作方式,其可用性和系统容错能力明显提高。在地理国情普查中,对地表覆盖影像分割时,利用分布式计算技术,既可提高分割的正确率,又可提高分割速度。利用分布式计算方法,还可以更好地解决地理国情大数据存储和文件处理,以及动态调整、协议和应用接口访问等诸多服务问题。     

扩展SQL语句操纵空间数据方法研究

在GIS中对空间数据库的操作,难点在于采用统一的查询语言SQL对空间数据的操纵。该问题的实现需要对现有SQL语言进行扩展,使之能够识别和处理对空间数据进行操纵的语句。本文围绕分析空间查询语句结构的全过程,采用中间件对标准的SQL语言功能进行扩展。提出了一种以语法树生成原理实现标准SQL语句和扩展SQL语句的分析和进行功能分解的具体方法,展示了以中间件封装空间操作的SQL词法分析、SQL语法分析的具体实现,并给出了具体的算例。本文提出的方法为进一步研究与开发空间查询语言,空间数据操纵语言的实现提供了基础。     

图形数据与关系数据库的结合及其应用

将空间图形数据存入关系型数据是当前数据库和地理信息系统领域研究的热点和前沿,本文提出了一种将空间图形数据存入关系型数据库的数据模型,分析了数据模型的数据组织操作,空间图形要素表达以及数据模型体系结构,根据该结构模型,实现了在ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ关系型数据库中对空间图形数据进行存储、拓扑运算和拓扑分析的操作,最后,给出了一个采用该结构模型实现的基于ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库平台的精简型空间数据库引擎Ｓｐａｔｉａｌ ＤａｔｌｂａｓｅＧｕｉｄｅ软件产品,及其在土地产权产籍信息系统领域的应用实例。     

A hierarchical indexing strategy for optimizing Apache Spark with HDFS to efficiently query big geospatial raster data

ABSTRACT

Earth observations and model simulations are generating big multidimensional array-based raster data. However, it is difficult to efficiently query these big raster data due to the inconsistency among the geospatial raster data model, distributed physical data storage model, and the data pipeline in distributed computing frameworks. To efficiently process big geospatial data, this paper proposes a three-layer hierarchical indexing strategy to optimize Apache Spark with Hadoop Distributed File System (HDFS) from the following aspects: (1) improve I/O efficiency by adopting the chunking data structure; (2) keep the workload balance and high data locality by building the global index (k-d tree); (3) enable Spark and HDFS to natively support geospatial raster data formats (e.g., HDF4, NetCDF4, GeoTiff) by building the local index (hash table); (4) index the in-memory data to further improve geospatial data queries; (5) develop a data repartition strategy to tune the query parallelism while keeping high data locality. The above strategies are implemented by developing the customized RDDs, and evaluated by comparing the performance with that of Spark SQL and SciSpark. The proposed indexing strategy can be applied to other distributed frameworks or cloud-based computing systems to natively support big geospatial data query with high efficiency.     

MS SQL Server渗透测试方法

当前电子政务、电子商务和企业内部的很多数据和敏感信息都存放在MS SQL Server数据库中,但是SQL Server数据库的安全性却一直没有像操作系统和网络设备那样受到应有的重视,得到恰当的测试评估。鉴于此,本文提出可以利用两类不同的安全漏洞对SQL Server数据库进行渗透测试,给出具体的测试方法,用以指导信息系统数据库管理员进行自测试评估,及时发现存在的严重安全漏洞,以进一步采取措施,进行漏洞修补。     

SQL Server Spatial应用开发研究

空间数据库是近年来GIS研究领域的热点之一,SQL Server 2005及其后续版本提供了空间数据扩展模块,能管理海量的矢量数据,基于OGC的标准,将矢量数据的存储、分析等功能与其内核结合,并且支持T-SQL,极大地简化了GIS的程序开发.本文简单研究了SQL Server Spatial的基本功能,并且基于它开发了简单的GIS应用系统.     

多核环境下的GNSS数据并行处理研究

多核处理器已成为当前通用计算机体系架构的主流,相应的多核并行计算技术及其应用引起了越来越多的重视,而传统的GNSS数据处理程序都是针对单处理器体系架构编写的。本文对当前多核环境下多时段或者多测站的GNSS数据处理所涉及的计算密集型任务并行算法进行研究,分析了GNSS数据处理涉及的热点计算任务,提出基于分块理论的矩阵乘法运算、矩阵分解运算等数值计算并行方法,对比了单核和多核环境下的计算时间。通过多个算例验证多核并行设计方法的有效性,利用.NET4.0框架下的Parallel Extensions实现相关并行设计。实验结果表明,GNSS数据处理的多核并行计算能充分发挥多核体系带来的性能优势,极大提高资源利用效率和GNSS数据处理效率。     

无线数据同步技术在德阳市数字城管系统中的应用

研究并实现了基于PDA客户端的Sqlserver CE数据库与远程服务器上的Sql server数据库之间的无线数据同步与交换,提出了集成GIS、GPS、GPRS的德阳市数字城管系统原型,通过SQL Server的远程无线访问技术,解决了数字城管巡检PDA端与控制台端的通讯问题,确保了数据传输的高效、准确。