A machine learning approach for predicting computational intensity and domain decomposition in parallel geoprocessing

ABSTRACT

High performance computing is required for fast geoprocessing of geospatial big data. Using spatial domains to represent computational intensity (CIT) and domain decomposition for parallelism are prominent strategies when designing parallel geoprocessing applications. Traditional domain decomposition is limited in evaluating the computational intensity, which often results in load imbalance and poor parallel performance. From the data science perspective, machine learning from Artificial Intelligence (AI) shows promise for better CIT evaluation. This paper proposes a machine learning approach for predicting computational intensity, followed by an optimized domain decomposition, which divides the spatial domain into balanced subdivisions based on the predicted CIT to achieve better parallel performance. The approach provides a reference framework on how various machine learning methods including feature selection and model training can be used in predicting computational intensity and optimizing parallel geoprocessing against different cases. Some comparative experiments between the approach and traditional methods were performed using the two cases, DEM generation from point clouds and spatial intersection on vector data. The results not only demonstrate the advantage of the approach, but also provide hints on how traditional GIS computation can be improved by the AI machine learning.     

乡村空间重构的理论研究进展与理论框架构建

在新时代城乡融合发展、乡村地域人地关系日益复杂的背景下，乡村空间重构成为乡村地理学研究的重要课题。西方“后生产主义”语境下，乡村空间研究开始出现消费转向、社会-文化转向和后现代转向，多功能、全球化乡村转型与空间重构研究成为西方乡村空间研究的热点；国内研究主要基于乡村地理学人地关系地域系统理论展开乡村空间重构过程—机理—调控研究以及微观视角下农户经济空间行为研究；当前，中国乡村空间重构呈现自上而下的政治经济学转型特征，具有中国特色的农村集体组织与政府、企业、个人等其他主体之间的空间-权力关系成为乡村空间重构的重要视角。政治经济地理学及“社会-空间”二元辩证法为乡村空间重构研究提供了很好的研究范式与研究方法，乡村空间重构研究应系统整合空间生产、主体能动性、土地资本化、社会关系网络、人地关系地域系统和农户地理等政治经济学、地理学理论，强化自然、经济、社会和文化等多要素相互作用及其空间响应机制研究，重点开展多要素多维度的乡村空间格局形成及演变规律研究、乡村社会空间再生产研究、能动性视角下乡村劳动力空间生产研究、政府政策制度与城乡空间治理体系创新研究。     

Post-earthquake economic resilience and recovery efficiency in the border areas of the Tibetan Plateau: A case study of areas affected by the Wenchuan Ms 8.0 Earthquake in Sichuan,China in 2008

Journal of Geographical Sciences - The border areas of the Tibetan Plateau and the neighboring mountainous areas have a high incidence of earthquakes with a magnitude greater than Ms 5.0, as well...     

中印对尼泊尔地缘影响力的演变分析

尼泊尔在地理位置上处于中国和印度包围之中，由于历史原因，其经济、政治、军事等长期受到制约。随着中国“一带一路”倡议的推进和中印近年来领土和国际政治问题的冲突与分歧，尼泊尔正在成为中印新的角力场。本文首先通过构建地缘影响力模型进行演变格局分析与趋势预测，并加入世界环境和区域环境两方面影响因素，运用定性与定量分析结合的方法，预测中、尼、印三国未来战略行动方向。综合以上分析发现：1）2000年—2016年，中国对尼泊尔地缘影响力较于印度对于尼泊尔地缘影响力上升趋势明显，预计在2022年至2023年中、印对尼泊尔地缘影响力达到平衡。2）硬实力是中国对尼泊尔地缘影响力上升的关键因素；软实力和交流互动力是未来中国增强在尼泊尔地缘影响力的发展因素；地理环境是中国对尼泊尔地缘影响力发展的制约因素。3）未来中国将继续实施积极性合作战略，印度形成对中国遏制性防范战略，尼泊尔维持被动性中印平衡战略。     

三元插层材料的合成及其在聚丙烯老化中的应用

以FeCl3?6H2O、NiCl2?6H2O、MgCl2?6H2O为原料，以NaOH为沉淀剂采用水热法合成了镁镍铁水滑石 (MgNiFe-LDH)，通过X射线衍射 (XRD)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 和扫描电镜 (SEM) 分析了MgNiFe-LDH结构及形貌，探讨了不同陈化时间和水热温度对MgNiFe-LDH合成的影响。将制得的MgNiFe-LDH添加至聚丙烯 (PP) 中，制备MgNiFe-LDH/PP复合材料，通过对材料的加速老化测其力学性能，研究了添加MgNiFe-LDH前后材料力学性能的差异。研究结果表明，当Mg2+:Ni2+:Fe3+=2:1:1，反应温度为140℃、陈化时间为24 h时，合成的MgNiFe-LDH为片状，形貌较为规整，颗粒粒径约为2μm；经加速老化后，填充MgNiFe-LDH 复合材料的抗老化性能优于纯PP，当MgNiFe-LDH的填充量为6 wt% 复合材料拉伸强度不变，可明显提高PP的抗老化性能。     

ECOLOGICAL SERIES OF SOIL ANIMALS IN DARLIDAI MOUNTAIN

The ecological series of soil animals under the broad-leaved and pine mixed forest in Darlidai Mountainwas studied. Seven sample plots were selected according to different altitude gradients, which belong to different vegeta-tion types. By investigating and analyzing soil animals in every sample plot it is found that there are 45 groups and 1956individuals, which axe involved in 3 phylums, 7 classes, 16 orders, respectively. The altitude is a key factor which af-fects ecological series of soil animals. Both the groups and individuals of soil animals increase with altitude increasingunder certain conditions, which contrastes with ordinary cases, resulting from special micro-climate in studied area. Thegroups and individuls of soil animals are the most under the broad-leaved and pine forest on the top of the mountain, andthe least under Picea-Abies forest in the foot of the mountain.     

双酶法制备低黏度辛烯基琥珀酸淀粉钠的工艺条件

对双酶法制备用作微胶囊壁材的低黏度辛烯基琥珀酸淀粉钠的工艺路线与工艺条件进行了研究。正交实验结果表明 ,在酯化淀粉乳质量浓度 2 0 %、每 g淀粉α 淀粉酶的用量为 6SKBU的条件下 ,影响产品性能的各因素中 ,糖化酶的用量对产品的DE值和流度的影响最大 ,各因素的重要性依次是 :糖化酶的用量、糖化酶作用时间、α 淀粉酶保温作用时间。最佳工艺条件是 :α 淀粉酶保温作用时间 4min ,每 g淀粉糖化酶用量 0 .2GAU ,糖化酶作用时间 2 .5h ,此时产品的DE值为 30 ,流度为 80左右     

基于直线感知增强的边缘提取算法

根据视觉识别边缘的感知特性,提出了一种基于直线感知增强的弱边缘的边缘提取算法。借鉴视觉的直线感知方式,针对弱边缘整体上呈直线分布的特点将其筛选出来,进行编组、连接和扩展。与Edison边缘提取算子的比较实验证明,本算法在对弱边缘的提取和虚假边缘的抑制上有显著增强。     

基于PowerBuilder的信息系统的权限控制

针对信息系统安全的考虑,介绍在PowerBuilder环境中对用户权限的具体控制.     

广西小平阳岩溶区地裂缝形成因素分析

８０年代以来，广西小平阳岩溶区出现了大量的地裂缝。通过调查研究．这些地裂缝的形成是受多种因素控制的．其中包括构造、土体性质、水的作用、地形地貌、气候及植被等因素。在上述因素中．构造是主导因素，上体性质是基础因素．其它则为诱发因素，也是因地质环境要素变化所引起的因素。主导因素是通过诱发因素起作用的．并最终通过土体性质因素导致产土地裂缝。