大数据时代的空间数据挖掘综述

随着大数据时代的到来,数据挖掘技术再度受到人们关注。本文回顾了传统空间数据挖掘面临的问题,介绍了国内外研究中利用大数据处理工具和云计算技术,在空间数据的存储、管理和挖掘算法等方面的做法,并指出了该类研究存在的不足。最后,探讨了空间数据挖掘的发展趋势。     

智慧中国地理空间支撑体系建设的若干思考

从“构建智慧中国”战略目标出发,在对数字中国建设所取得成就的基础上,提出了智慧中国建设的基本内涵和构架,分析了数字中国构架需要进一步完善的内容,重点分析了智慧中国地理空间支撑体系建设的新内容,包括物联网与地理位置、地理国情数据、基于大数据的地理统计分析和地理知识服务、以及时空云计算环境的构建等,还指出了智慧中国建设的保障环境。     

江苏省国土资源档案在线协同管理平台关键技术研究

本文在分析江苏省国土资源厅档案管理面临困境的基础上,提出了档案在线协同管理平台的建设构想。、在介绍平台总体框架、功能框架和运行框架的基础上,重点阐述了平台建设的关键技术,并进一步提出平台深化建设、推广应用的设想。     

基于云计算的国土资源移动办公系统关键技术研究

以云计算为基础,开展新一代移动办公系统研究。提出了一种如何将云计算的优点有机的融入国土资源移动办公场景的方法。本文简要介绍云计算的概念、特征,阐述了实现基于云计算的国土资源移动办公系统的关键技术,提出了通过云计算中间件将原有系统进行有机整合的构想,并在此基础上形成了基于云计算的移动办公架构模型。对今后基于云计算的国土资源移动办公系统的搭建和使用开展了有益的尝试。     

网络文本数据时空感知计算概念、方法及应用场景

网络文本数据作为网络传感数据的一种,因其包含大量的时空信息,以及丰富的语义信息,不仅能够用于研究社会问题的时空特征,也能够对社会现象的时空规律提供语义上的可解释性,因此存在一定的应用价值,目前已逐渐得到研究者的关注。本文提出了网络文本数据的一般概念表示,分析了网络文本数据的类型和特征,重点梳理了网络文本数据时空感知计算的计算方法,总结了文本优先+地理背景和地理优先+文本增强两种计算模式,并从静态到动态、场景到区域的视角总结了4个相关应用场景。     

2000—2019年新疆积雪终日时空变化特征

基于Google Earth Engine（GEE）遥感云平台,利用2000—2019年MODIS积雪产品资料提取和计算新疆积雪终日信息,利用趋势分析,变异系数等方法分析了新疆积雪终日时空变化特征和变化趋势。结果表明：（1） 新疆积雪终日以天山为界,天山以北长于南部,山区为积雪终日的高值区,盆地为积雪终日的低值区。北疆准噶尔盆地和伊犁河谷积雪终日在75~114 d之间,南疆塔里木盆地在0~31 d之间属于低值区。阿尔泰山脉、天山山脉和昆仑山脉区域在224~365 d之间属于高值区。（2） 南疆和北疆积雪终日有明显的时空差异,2000—2019年北疆准噶尔盆地和高海拔山脉地区积雪终日有明显的推迟趋势,推迟幅度达到14 d,占新疆总面积的8%。南疆塔里木盆地和东疆区域有明显的提前趋势,提前幅度达到16 d约占新疆总面积的44%。塔里木盆地和准噶尔盆地具有相反的变化趋势。（3） 新疆积雪终日年际变化差异显著,天山中段和北疆积雪终日出现不稳定状况,天山中段2002—2009年总体上呈现“M”型的特点,即多年积雪消融日年均值中出现明显的波峰和波谷,北疆2009—2019年积雪终日有较大的年际变化呈现出不稳定状况,出现明显的波峰和波谷,年际变化较大。     

基于Dask并行加速的射电干涉成像网格化方法实现

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)比傅里叶变换有更好的算法性能,是射电干涉成像的基础算法,但因为天线阵列的不规则采样,需使用网格化算法将可见度数据重采样到规则的网格上才能应用。基于卷积的网格化计算具有密集型和迭代型的特点,特别是处理海量可见度数据的情况下,高性能的网格化计算对整个成像过程加速尤为重要。为了缓解数据处理的压力,在现有处理整块数据和支持多核计算的算法基础上,拓展应用Dask并行计算框架,不仅将数据分块并分配到多线程上,提高数值计算效率,而且动态的分布式任务调度策略优化了网格化的实时处理。实验结果表明,多核中央处理器利用率显著提高,即使增加数据量,也能进一步提高网格化算法的性能。分布式任务调度能够将单(多)测量集的网格化弹性缩放到单(多)机系统,充分发挥集群的规模化优势。     

A critical state sand plasticity model accounting for fabric evolution

Fabric and its evolution need to be fully considered for effective modeling of the anisotropic behavior of cohesionless granular sand. In this study, a three‐dimensional anisotropic model for granular material is proposed based on the anisotropic critical state theory recently proposed by Li & Dafalias [2012], in which the role of fabric evolution is highlighted. An explicit expression for the yield function is proposed in terms of the invariants and joint invariants of the normalized deviatoric stress ratio tensor and the deviatoric fabric tensor. A void‐based fabric tensor that characterizes the average void size and its orientation of a granular assembly is employed in the model. Upon plastic loading, the material fabric is assumed to evolve continuously with its principal direction tending steadily towards the loading direction. A fabric evolution law is proposed to describe this behavior. With these considerations, a non‐coaxial flow rule is naturally obtained. The model is shown to be capable of characterizing the complex anisotropic behavior of granular materials under monotonic loading conditions and meanwhile retains a relatively simple formulation for numerical implementation. The model predictions of typical behavior of both Toyoura sand and Fraser River sand compare well with experimental data. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Penetration test in coarse granular material using Contact Dynamics Method

Field tests are widely used for soil characterization in geotechnical applications in spite of implementation difficulties. The light penetrometer is a well-known testing tool for fine soils, but the physical interpretation of the output data in the case of coarse granular materials is far less evident. Indeed, the data are considerably more sensitive in this case to various parameters such as fabric structure, particle shapes or the applied impact energy. In order to achieve a better understanding of the penetration process into a coarse granular material, a numerical study was performed by means of contact dynamics simulations. The penetration of a moving tip in a sample composed of irregular grain shapes was studied and the influence of the driving velocity and input energy on the penetration strength was analyzed. The results show that the latter grows with both the penetration rate and energy, despite the strong fluctuations occur due to a jamming–unjamming process in which the contact network connectivity evolves intermittently in correlation with the penetration strength. This analysis suggests that the time-averaged data provided by a penetrometer is reliable information from which the bulk strength properties of coarse granular materials can be evaluated.     

全空间下并行矢量空间分析研究综述与展望

新一代并行空间分析将面临空间大数据分析和实时空间分析服务的挑战。矢量空间计算作为GIS系统中的重要组成部分,在并行化算法设计中存在负载不均,并行扩展性差,IO性能低等技术瓶颈。本文首先从应用需求和技术发展的演变历史回顾了矢量空间分析算法发展过程;然后,从研究现状的角度详细阐述了并行矢量空间分析计算的研究成果,总结了并行空间分析算法的算法特征和技术瓶颈,对不同并行编程模型进行了对比,并提出了并行空间分析算法的研发流程;最后,从发展前景的角度预测了全空间信息系统中基于多粒度时空对象的空间数据模型和计算方法的发展趋势,提出了以内存计算等技术实现存算一体化的新型空间数据模型和分析方法的技术趋势。