一种利用GPU加速的轨迹线热力图生成显示方法

为解决大数据量带来的热力图生成效率低的问题,引入基于图形处理器(graphic processing unit,GPU)的并行计算方法,并结合轨迹线模型,提出了一种利用GPU加速的轨迹线热力图生成显示方法。首先,针对轨迹点分布不均、邻域半径设置不合理等条件下产生的热力值不连续、不均等问题,采用轨迹线模型提升了热力图的效果。其次,针对大规模数据计算产生的热力图生成效率低的问题,通过GPU并行计算并配合内核函数参数调优、循环展开、像素缓冲对象显示等策略大幅提升算法计算效率。实验结果表明,所提方法较传统的基于中央处理器（central processing unit, CPU）的方法计算效率提升了5~30倍,且随着图像分辨率和轨迹数据的增加,算法加速比有逐步上升的趋势。     

基于Web的大规模三维空间模型高效可视化关键技术

在网络环境下客户端对大规模的三维空间模型进行可视化时仍存在着渲染时间长、计算量大等诸多问题,表现为模型遮挡剔除计算效率低、模型数据传输效率低以及渲染不同模型时存在性能和质量不平衡问题等方面。针对上述问题,提出了针对不同的空间模型剔除粒度的优化选择策略、基于WebGPU计算管线的遮挡剔除算法和基于多线程的大规模三维空间模型数据快速调度方案,降低了离线遮挡剔除方法的预处理时间消耗,提高了模型切换的效率和场景渲染的速率。开发了基于Web的大规模三维空间模型可视化原型系统,开展了不同尺度的三维模型加载与可视化实验,结果表明,本文方法可以有效减少网络环境下大规模三维空间模型数据可视化的加载和渲染时间,增强用户体验。     

轨迹大数据云存储与热力图生成方法

针对目前轨迹大数据基于WebGIS的热力图展示中的成图耗时较长、用户移动缩放交互差等问题,本文建立了基于HBase的轨迹数据与地图数据存储模型,为轨迹大数据在电子地图上进行热力图展示提供了存储方法,同时提出一种基于聚类处理的轨迹数据热力图可视化方法,针对不同缩放级别能够有效地减少数据绘制计算量与数据传输量,较大地提升了热力图渲染与展示的效率。试验证明,该方案能够实现轨迹数据、电子地图数据的存储,提高热力图可视化绘制效率,能够为轨迹数据挖掘与分析提供技术支撑。     

基于World Wind的海洋数据可视化研究

以World Wind提供的类和接口为基础,设计、开发了栅格图面图元、矢量箭头和等值线生成算法,并进行了可视化实现。此外,还实现了基于三维地形的多层叠加图。不仅提高了可视化效率,还丰富了World Wind的海洋数据可视化表现形式。研究开发的海洋数据可视化算法,能够满足实际应用需求,并已成功应用到南海海洋信息服务系统中。     

一种基于CUDA的大数据量地理加权回归并行加速算法

针对传统地理加权回归（GWR）在大数据量计算中存在的计算效率低、内存占用大、数据规模受限等问题,本文提出了快速并行地理加权回归（FPGWR）算法,基于英伟达CUDA架构实现了GWR的并行加速,将串行过程分解为并行的独立回归计算模块,同时优化了内存使用模型,提高了算法的运行速度。对比FPGWR和传统GWR在不同数量级模拟数据上和真实数据上的运行速度,结果显示,FPGWR能够支持更大规模的样本量计算并有效提升运行效率,数据量越大加速效果越显著。     

DEM产品数据质量分析研究与系统实现

本研究针对不同地貌类型,对比分析了不同插值方法生成DEM的误差,总结分析误差的分布规律,探索了提高DEM精度的方法。DEM精度检查与分析软件改进了现有DEM插值软件算法的不足,具有很强的针对性,误差表达可视化效果好,提高了DEM数据质量检查的效率。     

一种城市公交线网分布的可视化分析方法

可视化分析技术在分析交通数据、发现交通问题及辅助决策扮演着越来越重要的角色,成为一项重要的智能交通技术。为了更加直观地展示城市公交线网空间分布的疏密情况,本文基于北京市公交线路矢量数据,采用直接可视化和聚集可视化两种方法对公交线网的空间分布进行了分析。通过对原数据处理计算得到了基于北京市主干道的公交线路分布数据并进行了直接可视化;同时利用HTML5的Canvas绘制热力图的方法对原数据进行了聚集可视化,根据可视化结果对北京市公交线路空间分布情况进行了分析。该方法对城市公交线网规划和优化有实用价值和意义。     

基于切片技术的激光点云粗差探测

借鉴数据挖掘领域内的离群点探测技术,提出适合于海量点云数据的、基于切片技术的粗差探测算法,该算法将三维点云经过切片降为二维点,有效解决了三维环境下邻域搜索和粗差指标计算效率低下的问题,使算法整体效率和易用性得以显著提高.     

基于GPU的二维矢量场LIC算法研究

面向海洋环境中矢量场数据可视化的应用需求,提出基于GPU的线积分卷积(Line Intergral Convolution)改进算法,实现数据插值和流线跟踪计算的优化。针对离散场数据,提出利用反距离加权算法来替代GPU默认线性插值方法,保证数据相关性;将数据场分块处理,考察雷诺数来实现混合式流线跟踪计算;依据前后采样点矢量方向夹角动态改变积分步长。结果表明,上述算法生成纹理图像清晰,实时绘制性好,具有一定通用性。     

基于射线追踪的视场范围算法

在海量地形数据可视化技术中，视场范围计算方法直接影响显示效率。本文提出了基于射线追踪法的视景体投影算法，投影后在二维平面上进行二次裁减。试验表明，该算法具有较高的效率。