栅格地理计算并行算子对区域计算算法并行化的可用性分析——以多流向算法为例

栅格地理计算并行编程库的研发有助于实现对栅格地理计算算法的并行化。在现有的研究中,Qin 等(2014)设计并初步研发的栅格地理计算并行算子(PaRGO),在设计思路上能较好地隐藏与并行编程软硬件环境相关的复杂细节,实现栅格地理计算通用步骤的并行化,且较其他类似思路的编程库而言,PaRGO能兼容多种常用的并行计算平台,具有明显优势。但PaRGO目前在设计上仅直接支持本地、邻域及全局计算特点的栅格地理计算算法并行化,对于更为复杂的区域计算特点算法并行化的支持能力尚未探究。对此,本文选取栅格数字地形分析中具有区域计算特点、递归设计的多流向算法为算例,利用PaRGO进行并行化设计、实现及测试,以计算时间、相对加速比和相对并行效率为定量指标。通过可运行性和并行性能进行评价,结果表明:PaRGO虽然不能直接支持对递归的多流向算法进行并行化,但在根据多流向计算的原理将该递归算法转变为非递归的设计之后,可将算法由原区域计算改造为邻域迭代计算,就能利用PaRGO 实现并行化,并得到较好的并行效果。在集群环境下,MPI版本并行程序的并行效果优于MPI/OpenMP混合版本。     

中国基础医疗卫生资源供给水平的区域差异

基于差异系数、泰尔指数、基尼系数和空间自相关模型,分析1997-2012年中国342个地级单元基础医疗卫生资源供给水平的总体差异与空间格局,结合相关研究文献比较基础医疗卫生资源供给水平空间格局与区域经济空间格局的差异,分析基础医疗卫生资源供给水平区域差异的原因,并提出未来政策应对的方向性建议。研究表明：① 中国基础医疗卫生资源供给水平区域总体差异较大,但近年来呈现波动缩小的趋势;② 中国基础医疗卫生资源供给水平空间关联格局变化较大,主要原因是高值集聚的HH类型和低值集聚的LL类型在空间的分布发生较大变化;③ 区域基础医疗卫生资源供给水平较高地区在中西部地区和东北地区集聚明显,东部地区主要分布在山东半岛与京津地区。相对于区域经济发展差距的扩大,中国基础医疗卫生资源供给水平的差距已经开始缩小,发展水平空间格局也存在显著差别。基础医疗卫生资源供给的区域差异形成的主要原因包括医疗卫生体制改革、国家区域政策热点分布的变化、人口的大规模流动、资源供给管理体制改革的滞后以及医疗卫生服务需求的收入弹性刺激等。     

基于金字塔影像分割的水域提取在海岛礁空中三角测量中的应用

在自动空中三角测量中,从水域提取的连接点稳健性差,不能用于平差计算而要予以剔除。海岛礁影像包含大面积的水域,而平差算法本身一般无法完全剔除落水点,如果进行人工编辑则工作量太大,为此提出一种基于金字塔影像分割的水域提取算法,首先对海岛礁影像进行分割,然后通过一种基于直方图的自适应阈值的二值化方法提取出水域,进而剔除落水的特征点,最终实现了海岛礁测图中的高精度自动空中三角测量,提高了生产效率。     

四川省农村劳动力转移演变的时空特征及内在机制

农村剩余劳动力转移是中国现代化建设的必由之路,西部地区受特殊区情的影响,成为中国农村劳动力转移中的难点和关键。以西部农村劳动力转移流动大省四川省为研究对象,采用实地问卷调查和统计分析方法,从时间和空间维度揭示了自20世纪90年代以来四川农村劳动力转移演变的基本态势,发现转移农村劳动力的规模比重、属性特征、从业状况和带眷转移、回乡创业等情况随时代的发展产生了明显变化,在空间上逐渐呈现向本省及西部地区回流的趋势,且不同经济发展水平地区之间农村劳动力转移及演变特点存在较大差异。在内在机制上,认为劳动力转移的收入和成本预期、国内外宏观经济形势、区域经济发展格局、国家相关政策体制以及转移劳动力自身特征等因素的变化驱动着四川等西部地区农村劳动力转移的发展演变。     

轴对称多层可压缩渗透各向异性岩基固结分析

从轴对称固结基本方程出发,通过对时间t、坐标r的Laplace-Hankel变换,再对坐标z的Laplace变换,得到三元一次方程组,解此方程组,并进行Laplace逆变换,得到了单层可压缩渗透各向异性岩基轴对称固结问题的传递矩阵,然后利用传递矩阵法,结合层间连续性条件和边界条件,得到了多层可压缩渗透各向异性岩基轴对称固结问题在积分变换域内的解。最后应用Laplace-Hankel逆变换技术得到轴对称固结问题在物理域内的理论解。编制了相应的计算程序,并进行了数值计算与分析,讨论了可压缩性和渗透各向异性对岩基固结的影响,结果表明：可压缩性越大,岩基瞬时沉降越大;渗透各向异性对固结过程影响明显,但对初始和最终沉降的影响很小。     

墙下条形基础与层状横观各向同性地基共同作用

运用对偶积分方程来求解层状横观各向同性地基与墙下条形基础的共同作用问题。从直角坐标平面应变问题控制方程出发,通过傅里叶（Fourier）变换和层间连续性条件,可以得到层状横观各向同性地基的传递矩阵解。基于该传递矩阵解,并利用条形基础与地基接触的混合边值条件,推导出一组关于基础挠度和地基反力的对偶积分方程。考虑墙下条形基础受到竖向集中荷载的情况,利用弹性薄板理论先求解出条形基础挠度;随后应用雅可比（Jacobi）正交多项式和级数展开的方法,将对偶积分方程转化为线性代数方程组进行求解。编制了相应的计算程序,其计算结果与有限元软件ABAQUS的结果基本吻合,从而验证了所提理论的正确性。算例分析表明,板土相对刚度与地基成层性对地基反力、地表沉降和沿z轴竖向正应力有很大的影响。     

基于3ds Max二次开发的建筑物快速三维重建

在3ds Max环境下利用其二次开发技术及摄影测量原理,对不同类型建筑物的快速重建进行了研究。针对简单建筑物,提出了基于空间任意方向基本几何体的快速重建方法;针对复杂屋脊建筑物,实现了基于约束Delaunay三角网的重建方法,最终实现了纹理的自动提取与纠正。试验表明,该方法重建的建筑模型精度与逼真度较高,模型编辑与管理方便,有利于空地一体化建模。     

IT背景下地图制图专业本科教学改革探讨

IT技术在地理空间数据处理和可视化表达领域的渗透对高素质地图制图人才培养提出了迫切需要。本文围绕地图制图专业本科教育的学科定位、培养目标、教学内容建设、人才培养模式创新等方面进行了探讨,提出了与IT背景作深度融合,深化学科优势,发扬学科特色,培养创新型、创业型和创造型地图制图人才的教学改革建议。     

中间件技术在水文遥测系统集成中的应用

中间件技术与软件构件技术结合是实现软件复用的重要技术手段之一。软件复用是减少水文遥测系统软件开发投入,提高软件的标准化与可靠性的有效途径。在进行水文信息采集系统建设与集成的过程中,充分利用中间件技术及软件构件技术,对简化各类分中心、中心的软件开发具有实际应用价值。     

动态信息处理技术的研究

讨论了动态信息的定义、研究意义及实现技术。具体包括动态界面、动态算法和动态菜单的实现原理、实现方法和实现过程,并利用“算符优先分析”技术对动态算法进行识别并执行。实践证明,该技术在管理信息系统中的实现能提高系统的通用性、可扩展性及适应环境的能力,当需求发生变化,无需对软件的设计进行修改,节省了大量的重新开发费用,延长了软件的使用寿命。该技术对软件设计与软件开发人员具有很好的参考价值。