地市级地理信息共享服务平台设计

随着社会经济与信息技术的不断发展,地市级智慧城市建设提上日程,如何建立一套规范统一而又具有通用性的地理信息共享服务平台是其关键.平台建设必须考虑三方面内容,即建设内容、运维机制与具体应用.在智慧唐山建设过程中,以面向服务为目标,顾及地市级地理信息共享服务平台的通用性,针对总体需求、总体架构、关键技术等方面进行设计,明确地理信息共享服务平台建设的内容、运维机制建设以及示范应用等内容,探讨适用于地市级智慧城市地理信息共享服务平台构建的解决方案.     

基于并行编程计算模型的索贝尔滤波技术

随着遥感影像数据量的骤增,单机环境下完成索贝尔边缘滤波运算所需的计算时间也剧增.根据遥感数据的分幅特征,结合MapReduce并行分布式计算模型,本文提出了一种将该运算迁徙到Hadoop集群环境中的方法,以完成海量影像数据的索贝尔滤波运算.实验结果表明集群运算能够显著缩短计算时间,并且该计算时间会随着集群节点数目的增加而趋于减少.     

云服务平台下的地理信息系统技术研究

云计算与云服务经过几十年的探索与发展,已逐渐进入实际应用阶段。本项目从云服务如何服务于地理信息系统的角度进行研究。本文介绍了项目的整体设计与内容,及当前云服务的发展现状,概述了Open Layers API所具有的几个优势和开源地理信息系统的建设过程。本文重点说明了在云服务平台上部署地理信息系统的工作流程和需要注意的几个问题。     

一种基于横向或纵向扫描线处理的填洼算法

针对传统PlanchouDarbous算法采用递归执行方式导致处理效率低下等问题,该文提出了一种适合基于CUDA的GPU并行执行的DEM洼地填充算法。此算法采用淹没-排水思路,多次推进式扫描完成排水;在串行执行和并行执行两种方式下,算法处理有所差异,其中串行算法代码更短;串行算法的时间复杂度为O(n),测试结果表明串行执行时快于PlanchonDarboux算法,且在CUDA环境下的并行执行用时不到串行执行用时的一半。算法思路简单,易于编程实现。     

多核并行环境中矢量数据格式的转换算法

针对目前对VCT格式转换的并行算法研究较少的现状,该文以VCT向shapefile格式转换为例,探索多核并行环境中进行VCT格式向其他矢量数据格式快速转换的方法:在深入探索VCT与shapefile格式特点的基础上,通过构建索引、数据解析转换,完成由VCT向shapefile格式的转换;并设计出一种顾及负载均衡的数据划分方法,通过评估不同类型图层的复杂度实现不同类型矢量数据的均衡划分,实现了VCT向shapefile格式转换的并行算法。最后利用某地土地利用VCT文件进行算法测试,结果表明该算法转换结果正确,取得了良好的加速比,并基本达到负载均衡。     

基于云架构的市级政务 GIS 平台研究

云计算是“智慧城市”建设的核心技术之一,而基于云架构的政务GIS则是电子政务建设的重要趋势。针对政务云GIS搭建面临的资源池化、异构兼容、网络部署等问题,本文提出了政务GIS云平台四层框架结构,详细阐述了支撑平台、信息资源和功能服务池化策略,讨论了多种情况下的异构资源兼容策略,并提出“内主外辅”的网络部署方案。     

基于Bernese非差的GNSS大网分布式解算

非差精密单点定位(PPP)是大规模GNSS网络数据处理的主要模式之一。分析了基于Bernese自动处理引擎BPE的非差定位解算流程,通过修改配置文本文件实现BPE功能自动调用。针对单机集中处理模式下解算规模受限、时效性差的问题,采用分布式技术,利用C#编程实现了GNSS精密单点定位的并行处理。采用IGS数据进行实验,算例结果表明:在分布式环境下调用Bernese自动解算功能进行并行数据处理,能够实现快速、准确的GNSS大网高精度PPP定位解算,计算效率明显提高。     

几何代数GIS计算引擎的设计与实现

分析型GIS的发展对GIS开发模式的统一性和算法的通用性提出了新的要求。基于几何代数(GA)的GIS多维统一计算模型(GA-MUC)为进行复杂GIS空间分析提供了解决思路。该文提出了基于GA的多维统一GIS计算引擎(GA-MUCE),探讨了基于GA的属性空间、网络空间与场空间中基本对象与算子的表达,并将其用于GIS算法的构建。该引擎具有自适应性特征,可根据具体的应用需求定义计算空间,进而设计相应的对象表达与算子、算法库,最终构建插件形式的GIS分析求解模板。该研究是对复杂GIS空间分析问题求解模式的探索,有利于促进新一代分析型GIS的发展。     

Recent Near-surface Temperature Trends in the Antarctic Peninsula from Observed,Reanalysis and Regional Climate Model Data

This study investigates the recent near-surface temperature trends over the Antarctic Peninsula.We make use of available surface observations,ECMWF’s ERA5 and its predecessor ERA-Interim,as well as numerical simulations,allowing us to contrast different data sources.We use hindcast simulations performed with Polar-WRF over the Antarctic Peninsula on a nested domain configuration at 45 km(PWRF-45)and 15 km(PWRF-15)spatial resolutions for the period 1991?2015.In addition,we include hindcast simulations of KNMI-RACMO21P obtained from the CORDEX-Antarctica domain(~50 km)for further comparisons.Results show that there is a marked windward warming trend except during summer.This windward warming trend is particularly notable in the autumn season and likely to be associated with the recent deepening of the Amundsen/Bellingshausen Sea low and warm advection towards the Antarctic Peninsula.On the other hand,an overall summer cooling is characterized by the strengthening of the Weddell Sea low as well as an anticyclonic trend over the Amundsen Sea accompanied by northward winds.The persistent cooling trend observed at the Larsen Ice Shelf station is not captured by ERA-Interim,whereas hindcast simulations indicate that there is a clear pattern of windward warming and leeward cooling.Furthermore,larger temporal correlations and lower differences exhibited by PWRF-15 illustrate the existence of the added value in the higher spatial resolution simulation.     

基于CALIPSO卫星资料的京津冀地区MODIS卷云云顶高度订正

卷云在大气辐射中扮演着重要角色,对天气系统和气候变化产生重要影响。相比传统地基观测手段,卫星遥感更容易探测到高层卷云的信息,本文利用CALIOP主动遥感仪器可获取较为准确的薄卷云特性的特点,针对MODIS被动遥感探测器反演的薄卷云云顶高度的偏差开展订正研究。研究选取2013～2017年京津冀地区MODIS云产品,结合CALIPSO卫星的卷云云顶高度数据,基于交叉验证的方法得到线性拟合方案,对MODIS卷云云顶高度进行订正。订正后的MODIS与CALIPSO卷云云顶高度差值的分布区间由?3～2 km变为?2.0～2.5 km,峰值由?0.8 km左右变为0.2 km左右。订正效果随云顶高度和云光学厚度的不同有所变化,其中较低层卷云和光学薄卷云的订正效果更明显。