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。     

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。     

基于ArcGIS Server的动态电力空间数据优化显示

以ArcGIS Server网络地图服务技术为基础,结合Flex技术,探讨WebGIS环境下海量动态电力空间数据的优化显示方法。针对电力数据自身数据特性,实现了海量电力数据的自定义客户端缓存技术,并通过实验验证了该方法的可行性与高效性。     

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。     

基于基础地理信息矢量数据的空间数据库引擎MapSDE

本文分析了现有的空间数据管理方式,介绍了空间数据库引擎MapSDE的空间数据存储与组织方式、功能模型和内部机制,说明了数据传输异步缓存、服务器端空间过滤等关键技术.     

应用于村镇信息自助平台的电子地图构件关键技术研究

从构件化村镇信息自助平台的低成本、易定制的特点出发,针对其中电子地图构件在地图浏览和交互查询中存在的网络负载大、响应速度慢等技术问题,研究了传统We—bGIS空间数据网络发布模式及其不足,探讨了基于AJAX、地图切片、多级缓存技术的电子地图发布解决方案,并实现了在村镇信息自助平台上的应用。     

基于Memcached的GML存储缓存构建研究

GML是一项基于XML语法的标准,在Web应用中,海量的GML空间数据对并发运行、负载均衡和宽带等都是一个巨大的瓶颈。从GML空间数据存储入手,针对Memcached提供分布式缓存部署,研究在C#.NET环境下搭建Memcached缓存环境,编码测试其对GML空间数据存储处理的效率,并给出试验结果。     

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。     

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.     

太阳轨迹空间连续性的日照分析算法优化

针对日照分析模拟必须考虑众多真三维地形/地物的遮挡因素,传统的日照分析方法难以在现实世界的复杂地理场景中得出高效、准确分析结果的问题展开研究,基于太阳运行轨迹的空间连续性,利用数据缓存方法对遮挡图元进行预判,实现了日照分析算法的优化。应用实例表明,将该方法与空间划分方法配合使用,可以在保证运算结果正确的基础上,进一步提高日照分析的计算效率,从而实现复杂地理场景中准确、快速的日照分析计算。     

跨平台地图缓存一体化的研究与应用

地图缓存技术是WebGIS中广泛采用的关键技术,然而不同平台的地图缓存应用给数据的生产和维护更新带来诸多不便。针对此问题,从地图缓存的生成算法出发,研究了跨平台地图缓存一体化的技术路线和实现方法,分别探讨了服务器端一体化和客户端一体化2种方式,旨在提高基础数据生成和应用服务的效率,为实现跨平台缓存一体化提供一种可行有效的解决办法。     

房产产权产籍系统中数据缓存的应用

针对房产产权产籍系统中由于大数据量图形数据传输所造成的性能过低的问题,本文首先分析了系统业务特点以及数据特点。在此基础上,利用业务数据访问相对集中的业务特点以及系统数据相对稳定的数据特点,着重研究缓存的内容选择、内容预取、替换策略和一致性维护策略等关键技术,并形成了详细的解决方案。实验表明,适当使用数据缓存技术能有效提高系统的性能。     

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。     

利用用户事件模型的网络地图服务策略

针对Web地图服务存在的并发用户数量受限、响应时间过长、静态瓦片地图服务更新困难、难以满足用户高时效性要求等问题,提出了一种基于用户事件模型的网络地图服务策略,通过网络节点用户的访问状态来启动特定级别地图的渲染过程,并结合服务器端和客户端缓存策略来改善用户体验。实验结果表明,该策略有效地缩短了地图服务的响应时间。     

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.     

Distributed cache replacement method for geospatial data using spatiotemporal locality-based sequence

Specific features of tile access patterns can be applied in a cache replacement strategy to a limited distributed high-speed cache for the cloud-based networked geographic information services (NGISs), aiming to adapt to changes in the access distribution of hotspots. By taking advantage of the spatiotemporal locality, the sequential features in tile access patterns, and the cache reading performance in the burst mode, this article proposes a tile sequence replacement method, which involves structuring a Least Recently Used (LRU) stack into three portions for the different functions in cache replacement and deriving an expression for the temporal locality and popularity of the relevant tile to facilitate the replacement process. Based on the spatial characteristics of both the tiles and the cache burst mode with regard to reading data, the proposed method generates multiple tile sequences to reflect spatiotemporal locality in tile access patterns. Then, we measure the caching value by a technique based on a weighted-based method. This technique draws on the recent access popularity and low caching costs of tile sequences, with the aim of balancing the temporal and spatial localities in tile access. It ranks tile sequences in a replacement queue to adapt to the changes in accessed hotspots while reducing the replacement frequency. Experimental results show that the proposed method effectively improves the hit rate and utilization rate for a limited distributed cache while achieving satisfactory response performance and high throughput for users in an NGIS. Therefore, it can be adapted to handle numerous data access requests in NGISs in a cloud-based environment.     

分布式地质图空间数据库数据交换系统的设计与实现

分布式地质图空间数据库具有数据分布、数据源异构、地质实体间有着复杂语义关系的特点,而多源分布的地质图数据在实际应用中又需要统一管理,协调工作,这就提出了数据交换的要求。传统的数据库复制方案无法满足地质实体级的数据交换,本文提出了一种以地质空间要素类为交换单位的增量同步的数据交换设计方案,详细阐述了其关键的数据交换原理,数据传输方案以及上下级服务器之间的数据同步策略,该方案现已用于国家地质图空间数据库管理系统,被认为是一种行之有效的方案。