基于主动缓存的P2P海量地形漫游瓦片调度算法

针对利用P2P技术解决大规模海量地形漫游中服务器带宽和性能瓶颈问题产生的部分节点成为热点,而部分节点闲置的问题,提出一种基于分组局部稀少性的主动缓存地形数据调度算法GLRF,闲置节点自身并不显示瓦片,只为其他节点提供服务.该算法充分利用节点的闲置资源,通过快速均匀分布瓦片以提高瓦片请求时的节点命中率和节点匹配率.通过实验原型系统的比较测试表明,该算法瓦片请求节点命中率和匹配率更高,且提升速度更快.     

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。     

3层C/S结构及其在3维地形虚拟现实中的应用

介绍3层Client／server(C／S)结构的基本概念，分析3层结构下软件开发的优点，并且研究3层C／S结构在3维地形虚拟现实中的应用。对客户端3维地形虚拟现实可视化界面的建立、应用服务器和数据服务器的设计与实现以及各层问数据传递技术等问题进行研究，并对基于3层C／S结构下开发的3维地形虚拟现实系统进行测试。     

基于非结构化P2P网络的地形数据存储系统

为了提高三维地形漫游系统获取数据的速率,根据地形数据的特点和非结构化P2P网络的优点,提出了一种基于非结构化P2P网络的地形数据存储系统(unstructured P2P-based terrain data storage system,UPTDS)。与采用传统存储服务器模式的地形数据服务系统相比,系统搜索效率得到了提高,消除了服务器的性能瓶颈问题。     

客户/服务器结构下的三维地形虚拟现实系统研究

三维地形虚拟现实技术是当前计算机图形学、地理信息系统和数字摄影测量技术研究的热点问题。本文研究了以Client/Server结构模式为基础进行的三维地形虚拟现实系统的设计与实现。从数据服务器对地形三维数据的组织和管理方式、客户端三维地形可视化的应用程序以及客户端与服务器的连接及数据传递技术三个方面进行了研究,并进行了系统的测试。试验结果表明,本文的设计方案是可行的,可为地形三维可视化的进一步发展提供一种思路。     

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。     

万维网GIS的若干关键技术及其实现

提出基于J2EE多层体系结构的WebGIS系统,能够平衡好服务器、应用服务器、客户端负载,极大地提高系统的响应速度;对海量的矢量数据与影像数据采用不同的压缩方式,在数据不失真的情况下尽量减少数据的传输量,减轻网络的负载;栅格数据与矢量数据的"无缝"叠加,更加形象清楚地发布空间数据;基于0racle Spatial关系数据库的WebGIS,使系统更加安全可靠.     

基于开放地图API的网络专题制图方法研究

专题地图作为地理空间信息的重要载体之一,网络专题地图服务是地理空间信息共享的重要途径。传统的WebGIS制图方法受局限,服务器负载高,网络传输数据量大,客户端资源闲置。为此本文研究了一种通过扩展开放地图API的网络专题制图方法,服务器负责数据处理,客户端进行地图设计与绘制,并设计实现了此方案。     

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。     

用户访问驱动的空间数据存储组织策略

针对用户访问服务负载均衡的分布存储要求和磁盘连续读取的合并存储要求之间的矛盾,提出一种基于用户访问行为的综合考虑存储节点连续读取效率和网络负载均衡效率的空间数据存储组织方法（combined strategy of data placement and load balance,CSDL）。该方案根据用户访问行为,通过空间数据的访问相关性计算,将热点数据分布存储在不同的服务器上,以实现用户并发访问时的负载均衡;同时,通过对存储在相同服务器内数据的并发度计算,将并发度高的数据存储在连续的磁盘空间上,以实现磁盘存储服务的连续读取。CSDL方法试图同时从上层应用的负载均衡和底层磁盘效率两个方面对空间数据的存储进行分布组织,以提高地理信息系统服务效率。试验结果表明,该方案可有效提高45.2%~245.3%的系统平均请求响应时间,与此同时,分布式服务器节点的负载均衡度可提高约0.5%~440.9%,能满足大规模分布式环境的应用需求。     

P2P技术在WebGIS应用中的探讨

针对目前限制WebGIS发展的最主要瓶颈,即WebGIS需要传输的数据量大,而网络带宽有限这一问题,提出将P2P技术应用于WebGIS系统。介绍了P2P的技术特点,分析了它在WebGIS中应用的方法,指出由于P2P采用了一种全新的体系构架方式,其可能给WebGIS领域带来一场“革命性的变革”,并对它今后的发展进行了展望。     

一种基于P2P网络的WebGIS体系结构

提出了一种新的基于P2P网络的WebGIS体系结构,用以实现Peers之间互相提供GIS服务。在该体系结构下,每个Peer具有GWS提供者和GWS请求者两个模块,Peers之间采用建立连接、服务获取和处理实现的工作流程完成一次请求服务。     

基于对等网络的多分辨率影像的网络传输模型

海量影像数据的网络传输和多分辨率显示是实现网络环境下影像图形浏览的关键。利用对等网络结构,借鉴基于P2P的文件下栽相关技术,提出一种基于P2P的影像传输模型。在遥感影像分级分块的基础上,该模型通过构建基于兴趣区域分组的多追踪器覆盖网络,实现了节点加入和邻近节点选择的算法优化。通过模拟试验证明了模型中邻近节点选择的优化性能,并开发了原型系统IMAGEP2P。     

Groebner-basis solution of the three-dimensional resection problem (P4P)

The three-dimensional (3-D) resection problem is usually solved by first obtaining the distances connecting the unknown point P{X,Y,Z} to the known points P_i{X_i,Y_i,Z_i}i=1,2,3 through the solution of the three nonlinear Grunert equations and then using the obtained distances to determine the position {X,Y,Z} and the 3-D orientation parameters {,, }. Starting from the work of the German J. A. Grunert (1841), the Grunert equations have been solved in several substitutional steps and the desire as evidenced by several publications has been to reduce these number of steps. Similarly, the 3-D ranging step for position determination which follows the distance determination step involves the solution of three nonlinear ranging (`Bogenschnitt') equations solved in several substitution steps. It is illustrated how the algebraic technique of Groebner basis solves explicitly the nonlinear Grunert distance equations and the nonlinear 3-D ranging (`Bogenschnitt') equations in a single step once the equations have been converted into algebraic (polynomial) form. In particular, the algebraic tool of the Groebner basis provides symbolic solutions to the problem of 3-D resection. The various forward and backward substitution steps inherent in the classical closed-form solutions of the problem are avoided. Similar to the Gauss elimination technique in linear systems of equations, the Groebner basis eliminates several variables in a multivariate system of nonlinear equations in such a manner that the end product normally consists of a univariate polynomial whose roots can be determined by existing programs e.g. by using the roots command in Matlab.Acknowledgments.The first author wishes to acknowledge the support of JSPS (Japan Society of Promotion of Science) for the financial support that enabled the completion of the write-up of the paper at Kyoto University, Japan. The author is further grateful for the warm welcome and the good working atmosphere provided by his hosts Professors S. Takemoto and Y. Fukuda of the Department of Geophysics, Graduate School of Science, Kyoto University, Japan.     

基于P2P和本体的空间信息服务发布与发现

在开放分布的网络环境中发现并获取空间信息服务是GIS领域研究的热点问题,而目前空间信息服务注册中心各自独立的现状造成跨领域查询困难,且缺少语义支持的服务匹配也造成服务查准率低,这些都成为制约其发展的瓶颈.提出了基于P2P和本体的空间信息服务注册模型PeerRegistry,首先描述了模型结构、内部模块和服务发布、发现流程,利用本体推理机在全局本体和局部本体映射的基础上进行服务匹配,实现了服务的自动发布和一站式服务发现,并通过创建语义路由表提高对等发现过程中消息传递的效率.     

利用多维观测序列的KCFM混合模型检测新型P2P botnet

提出了一种新颖的综合考虑多维观测序列的实时检测模型——KCFM。通过抽取新型分散式P2Pbotnet的多个特征构成多维观测序列,使用离散Kalman滤波算法发现流量异常变化,将Multi-chart CUSUM作为差异放大器提高检测精度。实验表明,基于多维观测序列的KCFM模型能够有效地检测新型P2Pbotnet。     

基于层次化P2P协议的网格空间数据库系统模型

针对传统空间数据库技术的不足,充分结合网格空间数据管理的新特点,提出了一种适合于网格环境的空间数据库系统模型(grid peer-spatial database management system,GPeer-SDBMS)。该模型运用P2P协议Tapestry构建了基于网格的层次化分布式空间数据库,不仅利用数据库的模式差异将网格空间数据库划分为由相同模式节点组成的多个虚拟节点集合,实现了空间数据的分布式存储,而且还对查询算法进行了有效的改进,并通过实验验证了查询算法的高效性。     

利用空间格网划分的P2P Delaunay网络路由方法

对Ohnishi等提出的长距离联系方法进行了改进,提出了一种基于空间格网划分的超级节点LRC路由方法,该方法只对格网中的超级节点建立同行和同列的LRC链接,路由主要通过超级节点完成。实验证明,该方法在保持路由效率的同时,大大地降低了节点的度,同时也增强了系统的稳定性。     

P2P环境下影像数据流传输的资源定位及选择研究

在传统P2P资源定位方法的基础上,对空间P2P系统采用一种网格索引peer分组来实现资源定位,并探讨peer选择策略来优化资源定位结果,采用历史速度记录反馈推测peer选择优先级使得性能高和可靠的peer可以优先被选择.大量模拟实验测试peer选择策略局部最优和不等概率随机选择两种模式,结果显示peer选择策略的有效性以及有效性程度取决于peer个数、资源文件大小和用户行为等应用场景.