基于HBase与静态多级格网索引的地表覆盖数据高效检索方法

地表覆盖是地理国情监测的重要对象,为地理国情分析评价模型提供了可靠的数据源.高效的地表覆盖数据检索方法是挖掘地表覆盖数据潜在价值的前提.由于地表覆盖数据体量庞大、更新频繁,要素分布密集且不均匀,传统的空间检索方法出现了扩展困难、检索能力不足等问题.提出了一种基于HBase与静态多级格网索引的地表覆盖数据空间检索方法,针对地表覆盖数据特征设计了基于HBase的静态多级格网索引,利用MapReduce实现索引并行构建,通过多级过滤的方式,提高了地表覆盖空间范围的查询效率.实验表明,该方法能快速完成大规模、密集分布的地表覆盖数据的空间索引构建,提升空间检索性能,并具有良好的扩展性,可为其他海量空间矢量数据的检索提供借鉴.     

基于MapReduce和双层倒排网格索引的kNN算法

随着卫星定位技术和移动互联网技术的飞速发展,地理空间数据来源变得更加多源异构.面对海量地理空间数据,如何快速有效地找到目标周围的兴趣点变得异常重要.依据空间k近邻(kNN)查询算法,提高效率的关键在数据索引和数据块存储结构设计,通过引入云计算的MapReduce编程模型,设计了一种面向MapReduce的地理空间数据双层倒排网格索引,利用CircularTrip算法实现了目标点近邻查询计算,最终获得距离目标点最邻近的数据点集.实验结果表明,该索引方法较单层倒排网格索引下的kNN查询效率有明显提高,且数据量越大效率提升越明显,此法适合大规模并行计算.      

基于四叉树和R+树复合索引时空数据查询研究

针对空间数据库的现有索引方法可扩展性差和检索效率低的问题,提出了一种分布式复合时空索引方案MixIndexer,可以满足对大量时空传感器数据的查询需求.首先,本文提出了一种基于Couchbase的分布式时空索引体系结构,该体系结构由全局索引和局部索引组成;其次,结合分布式增强R+(MDR+)树算法,提出全局四叉树索引方法以提高时空数据的检索和查询效率,并设计了一种基于MapReduce的大时空传感器数据批量构造指标并行处理方法;最后,基于Couchbase几种常见的键值结构实现了MixIndexer复合索引.经实验,MixIndexer复合索引方法优于典型空间数据库的索引方法和单个树索引R+(Cache Conscious R+Tree,CCR+)方法,相比较查询耗时分别缩短42%和25%.     

基于内存数据库的矢量数据存储与空间索引研究

基于传统磁盘数据库的管理系统已能较好地管理土地利用矢量数据,但较大的内外存数据交换开销对系统实时性有一定影响.没有I/O开销的内存数据库将是解决该现状的良好方法.基于内存数据库Redis设计土地利用矢量数据库存储组织,提出点、线、面不同的空间要素空间特征数据的存储结构.采用缓存敏感优化并基于磁盘数据库中的空间索引R+树,提出了一种适合Redis的空间索引.对比实验发现,在数据查询和统计分析速度等方面较基于Oracle 10g的管理系统有较大提升.     

基于Map/Reduce的索引数据云存储模型研究

针对目前搜索引擎引擎系统存在的数据量庞大、访问用户高并发性和搜索延迟性的特点,提出了基于云存储的文档索引分类存储模型,并在索引数据分类存储算法实现过程中,采用基于Map/Reduce编程模型的二次索引词权重计算,以降低分类过程中的模糊粒度.通过实验验证基于该存储模型的算法不仅可以提高海量数据索引库的数据处理效率,而且在一定程度上降低了检索系统查询延迟,提高了搜索效率.     

内存计算环境下基于索引结构的内存优化策略

由于内存计算能够较好的满足在线数据密集型应用的需求,近年来受到了研究者的广泛关注.内存云存储数据时使用哈希结构来提高写入和恢复效率,然而该结构会降低系统读性能,同时增加系统清理回收内存的开销.为了解决这个问题,提出一种基于索引压缩存储的内存优化策略.在存储时,将内存划分为两部分,哈希存储和排序存储.在系统繁忙时,对于实时写入和更新的数据存储时采用占用空间较多、插入效率较高的哈希存储;在系统空闲时段时,利用基于索引压缩的排序存储算法,将哈希存储转换为占用内存空间较少、查找效率较高的排序存储.实验结果表明,同未进行优化的Tachyon单一哈希结构存储策略相比,该策略能够很好地均衡系统的写入和读取访问的效率.     

空间索引的新机制——G树

研制空间数据库管理系统，提出一种Ｇ树的空间模型和动态格网的操作算法，设计实现了基于页面的新的空间索引机制，有效的解决了Ｎ维空间数据的索引问题．     

基于LSM-OCTree的时空流分布式调度和存储方案

时空流的高效管理要求顾及数据的时空相关性，支持时空流的高速插入、实时索引和低延迟时空范围查询，而现有的基于HBase等的存储方案，因索引更新开销过大，无法满足高效管理要求。针对时空流的应用特性，提出了一种面向时间分片的时空流分布式调度和存储方法。利用时空流的紧耦合性进行数据划分与调度，以减少查询时数据复制的开销。将采用预分区方式构建的基于日志结构合并树的八叉树（octree based on the log-structured merge-tree,LSM-OCTree）索引作为存储结构，保证时空流的索引更新，实现索引的高效批量合并计算，提高查询性能。实验结果表明，时空动态调度策略优于通用的调度方法，LSM-OCTree索引的合并与更新性能优于常规索引结构。与HBase方案相比，基于LSM-OCTree的时空流分布式调度和存储方案的查询效率提升了20%以上。     

基于CUDA并行的全球海洋表面温度场等值线提取算法研究

在分析GPU并行架构和CUDA灵活可编程性基础上,提出了一种基于区间块搜索的等值线并行提取方法,可应用于全球海洋表面温度格网数据的分析.算法有效减少了等值线追踪过程中重复性的格网遍历及不必要的格网搜索.最后,实验采用了不同规模的海表温度场格网数据进行等值线的提取并比较串并行耗时,结果表明:(1)算法能实现全球海洋表面温度等值线的有效提取并提高其效率,尤其对于大规模格网数据;(2)基于所有实验数据,格网规模大于720×1 440时,相较于串行过程GPU执行体现了其效率上的优势,GPU与CPU串行耗时的加速比最大可达3.124.     

面向UPMIS的控规数据批量转换方法及实现

控规数据向ArcGIS平台数据转换并入库是城市规划管理信息系统（UPMIS）建设的一项基础性工作.针对分析控规数据转换为ArcGIS平台数据存在的问题,提出了一种高效的控规数据向ArcGIS平台数据批量转换的方法,并结合ArcGIS VBA和Python脚本开发工具,实现了上述方法.测试实验表明,该方法自动化程度高、实现简单、处理效率高.     

网格环境下基于本体的知识库模型研究

针对知识技术仪用于描述网格服务的可用性以及如何被发现、调度和进化的现状，在开放网格服务体系结构（OGSA）的基础上，给出了知识库本体的形式化定义，分析了构建知识库所需的本体，在此基础上提出了网格环境下知识库通用体系结构及基于语义适配器的存储模型，克服了Sesame仔储模刑在存储不同格式文件和本体方面所存在的小足，讨论了网格知识库的访问机制。     

软件复用技术实现策略研究

首先分析和提出了一种基于ＯＷＥ（ＯｂｊｅｃｔＷｉｔｈ Ｅｖｅｎｔ）的软构件描述方法,然后深入探讨了如何利用面向对象方法实现软件复用的策略,最后着重分析了继承机制对软件复用的支持以及在分布处理环境中的改进方案．     

基于拓扑和空间相似性的地理事件检测——以土地利用数据更新为例

地理时空对象的变化过程实质上是地理事件序列的集合,地理事件的检测是实现空间数据库自动更新的关键所在.为提高时空数据更新的自动化水平,以土地利用数据更新为例,通过对地理事件概念、特征的分析,定义了5种地理事件类型.在此基础上根据专题数据的空间拓扑约束、语义逻辑约束以及拓扑语义约束,结合空间相似度理论,提出了一种基于拓扑与空间相似性的地理事件检测方法,定义了原生事件和次生事件,并以此描述地理事件间的衍生关系.在土地利用现状管理信息系统中的应用,证明了该检测方法在土地利用数据更新过程中的可行性和有效性,为事件更新的进一步自动化奠定了基础.     

由经济驱动的网格资源管理和调度的研究

网格计算经济模型是把经济学的概念应用到网格资源管理和调度的模型,基于计算经济模型的网格资源管理与调度策略借鉴人类社会竞争的市场机制,根据用户的Q oS(Q ua lity of Serv ice)需求进行资源管理与任务调度,不仅使资源所有者和资源消费者都能实现各自的经济目标,而且使资源消费者使用轻负载和廉价的资源,达到整个网格资源整体的全局最优、合理利用.     

基于GIS的分形理论在地学中的应用

从分形理论出发，以GIS平台为依托，将二者结合起来，是一种有效的矿产资源的预测方法，本文通过对土屋——延东铜矿床诸有利因素之一的地层进行分形统计，由统计数据所做回归曲线表明：统计数据计算的分维值反映的是地层的复杂程度。     

基于Visual Basic的微机线路保护实验台远程监控软硬件设计

通过一定的软硬件设计,提出了一种将现有的多台独立微机线路保护实验台借助Visual Basic平台与计算机联网的方法.在所编制监控软件环境下,充分运用计算机的数据处理和数据存储能力,实现了继电保护室的网络化和四遥功能,在继电保护整定计算等电力系统软件与实验装置问构建了桥梁,把实验室模拟成变电站自动化实时控制系统现场.     

基于网格技术的企业网格系统模型的研究

传统的企业内部信息系统已经不能满足用户不断增长的需求.利用支持网格思想的W ebServ ice、O racle数据库10g技术将企业内部C/S模式的信息系统集成为B/S模式,提供便捷、高效的企业网上办公成为当务之急.本文设计一个基于W ebServ ice的企业内部的系统模型(EG SM),并对其框架结构、网络部署机制以及其核心技术进行了详细描述.     

地理系统分析及系统动态学模型应用

本文从系统理论及模型表述入手,论述了地理系统的形式、属性、特征与功能,并力图在地理学应用问题中得到实证.通过地理系统分析,阐述了运用系统理论和数学模式去处理地理问题的途径以及国内外的有关应用实例.同时展示了新近方引入地理学的、处理复杂系统较为适用的系统动态学模型的功能以及在地理学研究中的应用前景。