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.     

基于WMTS标准的2.5维电子地图的构建

2.5维数字地图既具有三维数字地图良好的表现效果,又具备数据量小、网上传输速度快的优点,满足了在现有的网络环境下对三维地图的快速浏览访问,在传统二维地图和真三维地图之间起到了很好的承上启下的作用。本文针对阜新市二维矢量数据和属性数据,利用3ds Max软件对研究区域建模并渲染成图,然后,在PhotoShop软件中进行图幅拼接,最后制作成瓦片地图与矢量图叠加发布,以便实现在Web端对2.5维电子地图的浏览、查询和空间分析等功能,并重点研究了基于OGC的WMTS标准和瓦片金字塔技术的标准化切图制作、发布、调用方法。     

WebGIS中瓦片地图关键技术研究

针对WebGIS系统的特点,提出利用金字塔瓦片地图技术在服务器端预先生成不同级别的瓦片地图方法,提高地图的生成、发布、显示和浏览效率,减轻服务器负载和网络传输负担。文中简要介绍了瓦片地图技术的实现模型。并对瓦片地图金字塔模型的构建、瓦片地图金字塔数据的组织、瓦片地图索引机制建立等关键技术进行了阐述。     

四元树算法在地理国情普查生产管理系统中的应用

地理国情普查生产管理系统中采用Web地图管理结合表,地图在浏览器中的显示受到浏览器和网络的限制,地图整幅显示加载速度慢,用户体验不好,利用金字塔瓦片地图技术在服务器端预先生成不同级别的瓦片,提高地图的生成、发布、显示和浏览效率,减轻了服务器负载和网络传输负担。利用四元树算法管理金字塔瓦片地图的瓦片索引,在不同缩放比例请求下,能够快速、准确地找到瓦片并显示。     

基于改进Web墨卡托投影的瓦片地图服务设计与实现

为解决网络地理信息应用二、三维一体化显示需要,通常做法是处理并存储两套不同投影的地图瓦片数据,一套采用Web墨卡托投影,面向二维地图应用;一套采用经纬度坐标,面向三维地图应用。这在一定程度上降低数据处理效率、浪费存储资源。文中提出一种改进Web墨卡托地图投影方法,并设计一种面向影像地图和DEM数据的瓦片化方法。方法生成的影像地图瓦片数据既能同时面向二维地图和三维可视化场景使用,又有效解决Web墨卡托投影不支持高纬度地区栅格地图表达的缺陷。将新型的地图投影和数据模型通过瓦片地图服务系统进行验证,证明这种新改进的投影和影像,以及DEM瓦片化方法具备较高的实用性。     

Cesium框架多源电子地图瓦片数据混搭方案设计

针对现有的商业地理信息系统平台难以灵活整合多源影像数据融合使用的问题,深入研究Cesium平台下多种数据源的空间参考差异和瓦片组织规则,针对不同空间参考的瓦片数据源进行混搭设计,提出基于Cesium的多源本地瓦片数据静态和动态加载方案。实验结果表明,单一瓦片数据源加载方案、静态和动态多源瓦片混搭方案的展示效果较好;静态瓦片混搭方案在加载不同空间参考瓦片数据时容易造成变形;动态多源、多空间参考瓦片混搭方案能有效克服变形问题且展示效果佳。本文实现了在开源GIS平台下的多源影像数据的融合使用,为地理信息系统与遥感类项目应用提供了一个低成本、高灵活性的解决方案,具有较为明显的实际应用价值。     

云环境下时序遥感影像的快速缓存切片方法

自然灾害与地表环境实时动态监测对短周期内接收影像的快速缓存切片提出了很高的要求。利用云计算并行编程模式Map-Reduce聚集计算资源,提出了一种在时序影像持续抵达情况下的快速缓存切片方法。围绕Map-Reduce本地化计算特性,该方法在任务分配中利用数据动态划分机制及基于空间相邻的上载机制对缓存切片算法进行优化加速,以满足环境动态监测对瓦片式缓存的及时性需求。实验证明,该方法在大数据量情况下较同类方法具有更好的扩展性能和加速性能。     

基于Python的ArcGIS Server地图瓦片定时自动更新方法

论述了一种基于Python定时自动更新ArcGIS Server地图瓦片的方法,从地图瓦片定时自动更新的基础和地图瓦更新流程2个方面介绍了具体的实现过程。该方法已在"天地图.安徽"项目中予以应用,显著降低了地图瓦片更新的工作难度,对于局部更新在线地图服务具有很强的可操作性。     

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。     

一种顾及符号完整性的矢量瓦片地图改进方案

在矢量瓦片地图中,跨网格的要素被分割成多个部分,常常造成点、线、面要素中非均匀符号在网格边界处的不连续,这样不仅影响视觉效果,还容易引发空间认知错误.在保持矢量瓦片数据和样式独立的基础上,提出使用预处理和实时绘制相结合的方法解决这类问题.通过分析不同要素符号在网格边界不连续的类型和原因,提取了不同类型的绘图辅助信息;将...     

Improving geospatial query performance of an interoperable geographic situation‐awareness system for disaster response

Disaster response operations require fast and coordinated actions based on real‐time disaster situation information. Although crowdsourced geospatial data applications have been demonstrated to be valuable tools for gathering real‐time disaster situation information, they only provide limited utility for disaster response coordination because of the lack of semantic compatibility and interoperability. To help overcome the semantic incompatibility and heterogeneity problems, we use Geospatial Semantic Web (GSW) technologies. We then combine GSW technologies with Web Feature Service requests to access multiple servers. However, a GSW‐based geographic information system often has poor performance due to the complex geometric computations required. The objective of this research is to explore how to use optimization techniques to improve the performance of an interoperable geographic situation‐awareness system (IGSAS) based on GSW technologies for disaster response. We conducted experiments to evaluate various client‐side optimization techniques for improving the performance of an IGSAS prototype for flood disaster response in New Haven, Connecticut. Our experimental results show that the developed prototype can greatly reduce the runtime costs of geospatial semantic queries through on‐the‐fly spatial indexing, tile‐based rendering, efficient algorithms for spatial join, and caching, especially for those spatial‐join geospatial queries that involve a large number of spatial features and heavy geometric computation.     

Regional Structural Analysis by Remote Sensing for Mineral Exploration,Paraiba State,Northeast Brazil

Abstract

Photogeological techniques were used to analyze Landsat‐TM images of the Paraiba State, which resulted in the identification of the following structures: lineaments of regional extent, short en echelon lineaments, intricate ramification of the wrench system, and infrastructures among major lineaments and circular or ring structures. This lineament map was correlated to existing geological maps, to areas of known hydrothermal mineralization (Cu, Au, Mo, Ni, W and Ti), and the lineament map was verified in the field reconnaissance. Due to lack of systematic studies of the geology and natural resources of the region the mineral exploration is still in rudimentary stages. The objective of this research is to emphasize the detection and analysis of lineaments, their patterns, and geometry and their relations with the occurrence of mineral resources and its exploration in areas as yet explored. A large number of mineral‐bearing pegmatites of the region are controlled by major lineaments and associated minor lineaments. It is believed that the structures of interest in search for mineral deposits are warping part of the minor shear zones, the intersections of short and regional lineaments, and the circular features.     

基于服务器动态缓存和Ajax技术的WebGIS开发

可以基于服务器动态缓存技术,在WebGIS开发中应用Ajax和地图切片技术,有效减轻WebGIS服务器的负荷,提高服务器并发效率和客户端用户体验。本文介绍了基于ArcIMS,结合服务器端动态缓存技术,开发Ajax风格的WebGIS系统的基本原理、系统架构、关键技术和应用实例,具有重要的实用价值和现实意义。     

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。     

云端化“天地图·武进”iOS移动地图软件设计与实现

"天地图·武进"iOS移动地图软件是采用Objective-C技术设计开发的地图与导航类应用软件,包括地图浏览、搜索、地理标记、拍照与分享等功能,支持离线地图与本地缓存。平台采用云架构部署方案,保证了系统的高并发性和高可靠性。提供iOS二次开发包,方便第三方用户快速接入和使用天地图。     

ArcEngine环境下实现瓦片地图的访问与拼接

在C/S模式下,针对瓦片地图的数据组织特点,提出采用ArcEngine的自定义图层实现瓦片地图的动态绘制与投影,利用线程池、异步访问技术、缓存及.Net内存管理机制来提高程序的执行效率和用户互操作性。将基于Win32类库的和基于开源库GDAL的两种瓦片拼接方式结合起来实现瓦片拼接,避免单纯使用GDAL方式的低效率。以城市规划信息查询系统为例证明了此方法的可行性。     

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。     

一种大场景Web三维注记可视化技术

针对目前大场景Web三维电子地图侧重模型展示、轻海量三维注记展示,不能很好地为用户提供地图语义信息的问题,本文提出了一种面向大场景Web三维的注记可视化技术,较好地实现了海量注记在三维电子地图上的立体、逐层级展示,为三维电子地图增加了明确的语义指引。基于浙江省新型基础测绘成果的三维展示试验结果表明,所提技术能够便捷地构建三维注记LOD模型,提供三维电子地图注记服务,提升三维电子地图注记效率,其研究成果可应用于天地图、自然资源空间基础信息平台、不动产登记平台等领域。     

ArcMap在地理信息公共服务平台建设中的应用

探讨了如何采用ArcMap软件为地理信息公共服务平台制作瓦片缓存,详细介绍了制作地图瓦片的方法与流程,以及关键步骤的注意事项,为省级或市级地理信息公共服务平台的建设提供借鉴。     

应用G_tilelayer的谷歌混合地图显示

通过介绍GoogleMaps地图类型和显示原理、以及显示瓦片地图的主要接口,在此基础上讲述了应用Google Maps API二次开发显示混合地图的一种新方法;该方法通过Google Maps API的地图设置函数,瓦片管理接口及设置透明度实现,能够利用Google提供的卫星地图和矢量地图资源,较高效率较好效果显示出混...