面向自然资源信息提取的多源异构数据融合技术——以汉江流域NDVI数据为例

高时空分辨率的自然资源指标数据对大尺度自然资源动态观测与趋势评估至关重要。大数据时代下的海量多源数据为数据高效融合利用提供了可能。以重构汉江流域归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据为例,搭建了PostgreSQL自然资源时空大数据处理底层架构,集成了数据级融合法、特征级融合法和决策级融合法,基于机器学习算法构建了一套面向自然资源信息提取的多源异构数据智能融合技术,实现了多源数据的高效利用与特征空间优选。同时,重构了2000—2019年汉江流域NDVI 1 km逐年数据集,全面反映了汉江流域植被动态变化。研究结果可为地球科学时空大数据的高效提取与模拟分析提供科学参考,为定量核算林草资源禀赋规模、探究生态系统时空演变规律提供一种更精准、更便捷的技术手段。     

一种面向CPU/GPU异构环境的协同并行空间插值算法

CPU/GPU异构混合系统是一种新型高性能计算平台,但现有并行空间插值算法仅依赖CPU或GPU进行加速,迫切需要研究协同并行空间插值算法以充分利用异构计算资源,进一步提升插值效率。以薄板样条函数插值为例,提出一种CPU/GPU协同并行插值算法以加速海量激光雷达（light detector & ranger,LiDAR）点云生成数字高程模型（DEM）。通过插值任务的分解与抽象封装以屏蔽底层硬件执行模式的差异性,同时在多级协同并行框架基础上设计了Greedy-SET动态调度策略,策略顾及底层硬件能力的差异性,以实现异构并行资源的充分利用和良好负载均衡。实验表明,协同并行插值算法在高性能工作站上取得19.6倍的加速比,相比单一CPU或GPU并行算法,其效率提升分别达到54%和44%,实现了高效的协同并行处理。     

利用广播星历确定BDS卫星飞行区域

针对北斗卫星导航系统(BDS)采用异构星座,其GEO、IGSO卫星飞行区域并非全球覆盖,传统监测站覆盖性能分析方法不宜直接应用以及导航卫星在轨运行时受到多种摄动影响,其实际运行区域与设计区域有别等问题,提出采用实测数据界定BDS导航卫星飞行区域的方法,并以BDS试验评估系统国内跟踪站网及GPS/BDS测试评估系统跟踪站网为例,分析了监测网的覆盖性能。实验证明本文提出的方法可较为合理、能够较准确地描述BDS地面跟踪站网的监测覆盖性能。     

一种基于服务器场的分布式WebGIS计算模型设计与实现

分析传统网络地理信息系统(WebGIS)体系的弊端,从负载均衡与地图状态同步的角度提出一种基于服务器场的分布式WebGIS计算模型。通过自定义服务器场底层交互协议、地图服务器场分布式动态均衡调度算法、地图状态对象池技术,解决了传统WebGIS计算模型异构兼容性差、并行处理能力弱、地图状态对象无法同步等问题,并建立试验床对该模型的性能进行验证。     

数字矿山中异构GIS数据自动转换与应用

探讨了在数字矿山系统中,实现异构数据自动转换和集成应用的技术和方法。介绍了基于SDK开发包和VC^＋＋编程的数据转换方式,阐述了能够保证属性信息和参数信息不丢失,而实现MapGIS点、线、区文件及工程文件自动转换的方法,对转换过程中子图、标注、线型、颜色、填充图案、样条曲线等数据转换难点给出了解决办法,对关键技术进行了详细描述,并通过图形转换实例展示了应用效果。     

基于GML的国土规划多源异构数据集成模型

国土规划所需的数据来自于土地、水、矿产等多主题数据,数据生产、存储、调用的方式具有多样性,给数据集成应用带来了极大的困扰。为了解决这个问题,在分析地理标记语言(GML)格式特征的基础上,提出了一种基于GML的国土规划多源异构数据集成模型,分析了基于该模型的多源异构数据集成技术流程,实现了Map GIS数据、Arc GIS数据向GML数据的转换和集成分析。实践验证,该方法在一定程度上可满足国土规划应用的需求。     

中上元古界生油岩中正、异构烷烃热演化的特征及热模拟实验

华北地区中上元古界生油岩及热模拟实验表明,在有机质热演化的三个阶段中,正、异构烷烃在主峰碳位置,Pr/nC_(17)与Ph/nC_(18)值等方面具有不同特征。本文重点揭示了过成熟阶段正、异构烷烃特征的某些“逆反”现象。     

多源异构空间数据集成模型的研究

本文就目前空间数据集成的两种主流模式,在论证了各模式的优缺点的基础上,得出了用GML作为地理空间数据转换及传输的标准是切实可行、具有应用前景的方案。从而提出了基于GML的多源异构空间数据集成的模型,并探讨了基于这一模型实现空间数据共享的若干问题。     

辽河西部凹陷古潜山原油及其源岩的分子碳同位素地球化学

以辽河西部凹陷潜山带原油及其源岩为例,系统研究了正构烷烃、异戊二烯烷烃、异构与反异构及藿烷系列化合物的碳同位素组成与分布特征,探讨了其相互关系及生源-环境因素的影响。各系列化合物的分子碳同位素组成的变化具有较好的相关性,反映了沉积体系中生源-环境因素的系统变化。应用各系列分子碳同位素组成相关分析有效地区分了不同潜山带原油的油源差异。原油正构烷烃较异戊二烯烷烃碳同位素偏正0.5‰～5.0‰、姥鲛烷较植烷偏正0.4‰～1.4‰,指示了甲烷生成菌对植烷的重要贡献;C21 长链异戊二烯烷烃较植烷系列碳同位素偏正0.5‰～2.0‰,表明其生源存在差异。异构及反异构烷烃与其他系列化合物碳同位素的对比显示了蓝细菌对这类化合物的重要贡献。C31 藿烷较C30藿烷富集13C达10‰～12‰,指示其生源不同,13C强烈损耗型C30藿烷(-61.2‰～-51.8‰)主要衍生于嗜甲烷菌,它们生存于Es4期强烈分层水体中的缺氧/有氧界面。Es3油源油中正构烷烃碳同位素特别偏正,且异构、反异构烷烃及藿烷碳同位素都明显偏正,综合反映了蓝细菌的重要贡献,而干酪根碳同位素明显偏正及4-甲基甾烷相对富集指示了沟鞭藻对沉积有机质的重要贡献。     

基于AutoCAD异构数据对象化智能识别方法研究

随着“数字城市”的快速建设和发展,全局、一致的基础地理信息数据库成为每个城市的核心数据库,这种地理信息数据需要从各个机构保存的异构数据中进行提取、清洗、转换,最后装载到一个统一标准的结构中,为此,各个建设单位耗费了大量的人力、财力,仍未找到一种数据快速入库的方法,本文采用基于ACAD异构数据对象化智能规整技术,使生产的数据既能满足制图要求,同时能实现对象化规则自动建立、快速入库,目前基于该技术生产的数据已经应用于多个数字城市建设中,极大地提高了生产效率,同时降低了技术门槛,在实际生产中具有很强的推广价值。