MICAPS4服务端系统架构设计

MICAPS4体系采用客户端/服务器的系统架构,其中服务端系统是MICAPS4的重要部分,利用分布式存储与分布式计算技术,构建可容纳102 TB量级的气象实时数据,千万数据总量,面向数百并发用户的服务器集群系统。MICAPS4服务端系统在国内率先实现全部气象实时数据由文件到数据库、从集中式系统到分布式系统的迁移,该系统自2015年起在全国推广使用。在海量气象数据和大量用户并发访问的环境下,表现出很高的稳定性和优越的读写性能,同时具有便捷的扩展性和可维护性。MICAPS4服务端系统分为分布式存储系统、分布式前处理系统、站点实况轮询系统、查询服务器系统和监控系统5个子系统,分布式存储子系统为MICAPS4客户端提供了近实时数据的高速随机与顺序读取服务,分布式前处理系统利用对等分布式架构实现了海量气象实时数据的流式计算,站点实况轮询系统实现了跨系统的实况数据异构副本的同步功能,查询服务器系统利用多线程服务器技术实现了MICAPS4客户端的实时计算请求,监控系统利用部署于每个节点的探针实现监控信息的主动上报。     

国家级气象资料存储检索系统监视分系统的设计和实现

监视分系统是国家级气象资料存储检索系统运行维护的主要工具。该分系统针对业务流程和系统设备监视需求, 融合多年业务运行维护经验, 结合用户需求而开发。运行结果表明:该分系统监视内容全面, 软件运行稳定, 人机界面友好, 吸引了有关用户使用。文章介绍了该系统开发的背景、目的、系统结构和若干关键技术, 简述了应用前景。     

大庆油田萨中地区葡121层储层流动单元的初步划分

储层流动单元是指影响流体流动的岩性和岩石物理性质在内部相似,在垂向上和横向上连续的储集带,它是基于油藏数值模拟的目的提出的,对于油气田开发,特别是对二次采油和三次采油具有较大的实际意义。目前国内外对流动单元的研究主要集中于探索流动单元的划分方法,笔者在研究各种划分方法的基础上提出了一种最简单的划分方法,该方法可直接从测井解释成果图上读取数据,求出存储系数和渗流系数,通过聚类分析划分出流动单元。该方法虽有不足,但简便易行,且在单一沉积微相中可取得很好的效果。     

狮子洋主航道特大水垂比大位移科学钻孔施工实践

粤港澳大湾区狮子洋主航道地质勘察无法采用垂直点状钻探勘察施工,为此采用水平孔勘察方案,设计了一个特大水垂比大位移科学钻孔。该孔设计孔深940 m,取心靶点14个,靶区半径5.0 m,水平段长380 m,垂深60 m,水垂比14,是国内单孔作业靶点最多、水垂比最大的钻孔之一。研究制定了一套多靶点定向钻进、水平螺杆马达原状性取心、地质录井和存储式钻杆输送测井的综合勘察技术,在水利水电勘察中首次应用,取得了良好的效果。该孔完钻孔深936.20 m,中靶率85.71%,其中,取心进尺81.70 m,机械钻速2.38 m/h,岩心采取率89.84%,精准实现了洋底主航道的地质超前预报,大幅度减少了勘察孔数量,降低了环境破坏,提高了勘察效率,保证了地质资料的连续性和可靠性,是一项值得在隧道勘察中推广使用的先进技术。     

遥感图像检索系统的设计与实现

海量遥感图像的检索与管理,需要研究有效的基于内容的图像检索方法。目前,对遥感图像的CBIR研究,主要集中在颜色、纹理、形状等视觉特征检索方法上,尚缺乏实用系统。从面向实用的遥感图像检索系统(RSIQuery) 的体系架构设计入手,着重分析了CBIR遥感图像数据模型和数据组织方式,并给出了系统的初步实现。     

地形数据对象存储组织方式及其分布策略研究

结合基于对象存储技术,将地形数据按平面格网划分成若干个瓦片,每个瓦片映射为一个对象存储在基于对象存储系统中。根据地形瓦片之间的位置相关性,提出一种地形数据矢量基对分布策略,将多个瓦片对象分布在多个基于对象存储设备中,充分发挥基于对象存储系统的并行性。并采用分布模板的思想来实现矢量基对分布策略,减小运算的复杂度。该策略保证查询窗口在一定范围内每台基于对象存储设备最多只被访问一次,且响应时间恒定。     

多维遥感数据时空谱一体化存储结构设计

卫星遥感技术为我们研究全球变化提供了时间、空间、光谱多维度的海量遥感大数据,目前还没有一种针对遥感数据的多维度的特性设计的一体化存储结构。本文提出了一种多维遥感数据的组织方式,设计了SPAtial-Temporal-Spectral(SPATS)时空谱多维遥感数据一体化存储结构,定义了5种多维数据存储格式:Temporal Sequential in Band(TSB)、Temporal Sequential in Pixel(TSP)、Temporal Interleaved by Band(TIB)、Temporal Interleaved by Pixel(TIP)和Temporal Interleaved by Spectrum(TIS),设计了Multi-dimensional Data Analysis(MDA)多维数据分析模块,实现了长时间序列遥感影像的时空谱多维一体化存储,并能够进行不同维度的数据分析与显示,构建了基于不同光谱指数的时间谱影像立方体,为时空谱多维遥感数据的综合与表征提供数据组织解决方案。     

一种基于矢量要素存储顺序的水印方法

提出了一种基于矢量要素对象存储顺序的数字水印方法。利用算术编码技术,将水印信息隐藏在矢量对象的存储顺序中,实现了对数字水印的嵌入与提取。实验表明,该算法不会改变数据的几何精度,具有较好的透明性,对裁剪、缩放、平移、旋转、坐标转换等攻击具有较好的鲁棒性。     

三维地理信息系统相关技术研究

对已经成为地理信息领域研究热点的三维地理信息系统进行了较为深入地探讨。基于空间认知方法学理论，结合面积对象的思想，提出了一种新的三维地理信息系统数据结构。该数据结构符合人的一般思维，可以方便清晰地存储和管理空间数据，并且有利于三维空间对象的空间分析与显示。针对三维地理信息系统空间分析的基础环节－－三维空间点定位与查询，提出了化三维查询为二维＋一维查询，该方法可以提高三维空间查询的速度。