基于GIS的无人机地面监控系统的设计与实现

在分析无人机领域飞行数据特征的基础上,设计实现了一套功能较为完善的无人机地面监控系统。该系统主要完成了无人机飞行状态实时显示、航线规划和航线回放等功能模块。系统借助于G IS技术,导入矢量形式的电子地图,利用丰富的地理信息来辅助实现无人机的地面监控,在V isual C 6.0开发环境下利用基于异步方式和事件驱动方式的串口通信实现了系统与地面控制站的通信,利用地图控制文件实现了地图数据的调度,利用显示缓存实现了视图实时刷新。经过实际联调,系统运行良好,实用性较好。     

代理协助P2P-VoD系统中基于缓存状态的服务节点选择策略

研究P2P-VoD系统中提供流媒体服务的公平性问题,提出基于缓存状态的DRPS(Data Receiving Peers as Suppliers)服务节点选择策略,并设计基于DRPS的预分配调度算法PSA(Preassign Scheduling Algorithm)。首先根据缓存状态将节点分类,再结合节点的可用带宽和可用概率进行排序,优先从RS(Receiving Set)节点类中选择服务提供者,最后由客户端执行PSA算法。仿真实例表明该策略的有效性。     

网络3维地球软件客户端缓存动态管理设计与实现

本地缓存机制能够显著减少数据请求,提高网络数据传输与可视化效率。本文探讨了多线程模式下的网络3维地球软件客户端空间数据访问与缓存替换流程,针对性设计并实现了一种基于内外双缓存及单一大数据文件模式的空间数据缓存动态管理机制,通过实验验证了方法的有效性。     

房产产权产籍系统中数据缓存的应用

针对房产产权产籍系统中由于大数据量图形数据传输所造成的性能过低的问题,本文首先分析了系统业务特点以及数据特点。在此基础上,利用业务数据访问相对集中的业务特点以及系统数据相对稳定的数据特点,着重研究缓存的内容选择、内容预取、替换策略和一致性维护策略等关键技术,并形成了详细的解决方案。实验表明,适当使用数据缓存技术能有效提高系统的性能。     

基于Oracle Spatial的空间数据库缓存的关键技术

Oracle Spatial是目前发展得比较成熟的对象关系型空间数据库存储模型,它实现了空间数据与属性数据的一体化存储,可以定义特定的数据类型,具有开放的存储格式,为GIS数据共享提供新的解决方案;但由于其采用扩展结构的空间数据库模型,对空间数据进行间接存取,数据存储和获取的效率较低。本文在阐述了扩展结构空间数据库模型的优势和局限性的基础上,提出采用缓存技术来提高数据访问效率,重点研究了空间数据库客户端缓存的关键技术,包括缓存实现机制、数据编码方法、数据一致性控制等,并给出实验对比数据,证明了空间数据缓存技术对空间数据尤其是大数据量空间数据的读取上所取得的成效。最后,本文指出了这一技术尚存在的问题及初步解决思路。     

适用于矢量瓦片缓存替换的视点相关预测区域算法

传统的缓存置换策略未充分考虑数据访问的空间特征,也不适用于基于矢量瓦片的替换。该文根据矢量瓦片的空间数据结构,提出一种适用于矢量瓦片缓存替换的视点相关预测区域算法:首先根据瓦片存储中多分辨率金字塔结构进行空间单元划分,并根据用户操作类型求解矢量瓦片及空间单元热度,从而构建用户视点位置相关的预测区域;然后综合考虑瓦片层级、空间单元热度及距离等因素进行预测区域分析,获得瓦片缓存价值并进行瓦片置换。通过与传统的FIFO、LRU和LFU缓存策略相比较,该算法的瓦片命中率比FIFO和LRU分别提高了近50%和20%,瓦片的请求耗时分别缩短了50%和30%左右,相比LFU也有明显优势。该研究为WebGIS提供了一种更具潜力的瓦片缓存方法。     

超算环境下的并行切图性能分析

在传统GIS二维地图缓存生成过程中,一般用普通的PC机来生成地图缓存.普通PC机的内存一般不大于8 G,CPU主频一般不大于2.2 GHz,且核数不大于8核,硬盘一般为机械硬盘,容量不大于2 T.受限于硬件性能的瓶颈,切图效率较低,不能够分析出上述各硬件因素中制约二维地图缓存性能的关键性因素.相比之下,超算环境有着丰富的资源,可将上述任一资源延伸到极致,因此,本文借助超算环境,研究分别增大内存、CPU主频、硬盘空间等因素后对地图缓存效率的影响.基于此,本研究在郑州大学超级计算机中心专门进行了比较测试.郑州大学超级计算机中心拥有两种类型的CPU,每个主机拥有128 G内存,CPU分为普通CPU和KNL CPU,分别拥有32核和64核,所有主机共享802 T的磁盘阵列,可以认为对于二维地图缓存来说硬件资源是无限的.本文利用郑州大学超级计算机中心的理想环境分析出了在内存和CPU等因素都不受限的情况下,影响二维地图缓存效率的关键因素.     

防汛决策指挥地理信息系统构建关键问题研究

根据陕西渭河下游流域现有资料、防汛实际应用需求及未来发展趋势,对基础地理、防汛专题等空间静态数据及水雨情等实时信息进行整合处理和有效集成,并基于开放性的面向服务的B/S架构体系理念以及空间和属性数据一体化、多源数据无缝集成的建库思想,开展了融信息实时监测、三维决策支持、地图查询定位、防汛预案展示、信息采编维护等为一体的流域防汛决策指挥地理信息系统的构建以及系统架构设计、数据组织处理、数据建库优化、地图缓存配置、数据共享交换等关键问题研究,可对提高流域防汛决策管理能力、减少洪涝灾害损失及构建人水和谐环境提供有力保障。     

An OLS regression model for context-aware tile prefetching in a web map cache

The increasing popularity of web map services has motivated the development of more scalable services in the spatial data infrastructures. Tiled map services have emerged as a scalable alternative to traditional map services. Instead of rendering map images on the fly, a collection of pre-generated image tiles can be served very fast from a server-side cache. However, during the start-up of the service, the cache is initially empty and users experience a poor quality of service. Tile prefetching attempts to improve hit rates by proactively fetching map images without waiting for client requests.

While most popular prefetching policies in traditional web caching consider only the previous access history to make predictions, significant improvements could be achieved in web mapping by taking into account the background geographic information.

This work proposes a regressive model to predict which areas are likely to be requested in the future based on spatial cross-correlation between an unconstrained catalog of geographic features and a record of past cache requests. Tiles that are anticipated to be most frequently requested can be pre-generated and cached for faster retrieval. Trace-driven simulations with several million cache requests from two different nation-wide public web map services in Spain demonstrate that accurate predictions and performance gains can be obtained with the proposed model.     

基于数据库存储方案的高性能瓦片地图服务研究

实时渲染与网络传输是影响WebGIS性能的两大因素,瓦片技术是改进系统性能的最佳选择,它通过对地图数据预先渲染、切片,有效减轻服务器处理压力,减少网络负载和响应延迟,但瓦片数据量庞大,磁盘存储碎片化,影响IO性能,数据可迁移性差,无论是数据备份、迁移或是恢复都耗时漫长。该文设计实现了一种新的基于文件数据库的瓦片存储方案,并将分布式缓存系统Memcached作为缓存支持集成在方案中,不仅克服了传统瓦片储存的缺陷,还在性能方面取得了优异的表现,是构建高性能瓦片地图服务的有益尝试。