地图兴趣点分布式空间分析服务

针对互联网地图上海量兴趣点的应用分析需要提高效率的问题,该文利用MongoDB设计并搭建了一个分布式集群,对这些互联网兴趣点数据进行了储存;然后通过MapReduce机制改进并实现了适用于海量兴趣点数据的空间同位模式挖掘的Apriori算法和几个常用的空间分布特征值计算方法;最后依据开放地理信息系统协会的Web处理服务规范,设计并实现了一个互联网兴趣点分布式分析服务实验系统。该文所提出的改进后的算法在数据吞吐量和计算效率上有优越性,且计算效率比传统空间分析工具和传统Apriori算法有所提高。     

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。     

苏锡常地区GIS与地下水开采及地面沉降模拟模型系统集成分析

以ＧＩＳ为主控模块,选择美国国防部开发的地下水运动模拟模型系统（ＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＭｏｄｅｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍ简称ＧＭＳ）和美国Ｄ．Ｃ．Ｈｅｌｍ等人开发的地面沉降模拟模型系统（Ｃｏｍｐａｃ）,进行苏锡常地区ＧＩＳ与地下水运动模拟和地面沉降模拟模型系统集成分析和设计。从ＧＩＳ、ＧＭＳ和Ｃｏｍｐａｃ概念模型供需要求,分析说明集成系统的特点和设计思路,且对集成系统的多种数据兼容性、数据分析处理及集成计算、结果可视化和构件化修改功能进行阐述。     

羌塘盆地那底岗日山前区的地球物理反演解释

利用传统的地球物理处理方法和最新非地震技术GM-SYS重磁震二维模拟系统相结合,对那底岗日山前区的重、磁资料进行模拟处理,得到那底岗日山前区综合解释成果图及走廊剖面解释栅状图,并给出该区的断裂展布、构造格架、火山岩分布和盆地基底等地质界面,为推断解释研究区的沉积分层、断裂格架、火山岩分布和基底起伏提供定量和定性依据。     

云环境下时序遥感影像的快速缓存切片方法

自然灾害与地表环境实时动态监测对短周期内接收影像的快速缓存切片提出了很高的要求。利用云计算并行编程模式Map-Reduce聚集计算资源,提出了一种在时序影像持续抵达情况下的快速缓存切片方法。围绕Map-Reduce本地化计算特性,该方法在任务分配中利用数据动态划分机制及基于空间相邻的上载机制对缓存切片算法进行优化加速,以满足环境动态监测对瓦片式缓存的及时性需求。实验证明,该方法在大数据量情况下较同类方法具有更好的扩展性能和加速性能。     

利用映射-归约的分布式区域对象可视查询方法

区域对象的可视查询是沿着区域视线方向剔除三维空间数据中一些表面被遮挡住而导致不可见的数据,从而提高大规模三维场景的可视渲染效率。针对传统区域可视查询视点空间划分粒度细、计算难度大的现状,提出了一种基于映射-归约的分布式可视查询方法。在映射函数中,按照三维对象的空间分布规律构建层级轴对齐包围盒,以轴对齐包围盒为视点空间划分区,将可视域范围内三维对象发送至规约函数中进行可视判断。在规约函数中,利用平面拆分后射线求交方法,通过构建二叉空间分割树计算每一视点空间划分区的潜在可视集,从而实现三维空间对象的分布式可视查询。将此方法用于深圳市20多万个三维空间对象的可视查询实验中,从数据量、划分粒度和并行度等角度验证了算法的可行性和有效性。     

基于Hilbert空间分区和Geohash索引的并行Ripley's K函数

作为二阶点模式分析方法,Ripley’s K函数(简称K函数)以距离为自变量探测不同尺度下点事件的分布模式及演变规律,在生态学、经济学、地理学等诸多领域得到广泛应用。然而,随着点规模的增加,估计与模拟阶段点对距离遍历计算时间开销激增,严重制约了K函数的应用,算法流程优化与并行加速成为应对海量点数据下K函数性能瓶颈及可计算性问题的关键技术手段。针对默认数据分区未考虑点事件空间邻近性导致跨节点通讯成本高昂且K函数距离阈值较大时索引优化失效的现象,本文提出一种基于空间填充曲线的K函数优化加速方法。该方法采用Hilbert曲线构建空间分区,在顾及数据空间邻近性的前提下减少分区间数据倾斜和通讯开销;在分区基础上,利用Geohash编码改进各分区内本地空间索引策略加速点对距离计算。本文以湖北省工商企业注册数据为例,通过对比实验分析了默认分区无索引、KDB分区组合R树索引、本文Hilbert分区组合Geohash索引算法在不同数据规模、距离阈值、集群规模下的计算耗时。结果表明,300 000点数据规模下本文方法的时间开销约为默认分区无索引方法的1/4,9台节点下加速比超过3.6倍。因此,该方法能有效...     

基于XML-RPC的分布式地理信息系统计算模型

分布式异构GIS系统集成与互操作是GIS应用发展的趋势和方向。本文在WMS和GML研究基础上,提出了一种基于XML-RPC的分布式GIS计算模型,设计了分布式GIS应用操作与数据的XML抽象与表达,并进行了原型系统的实现研究。