一种面向复杂地理空间栅格数据处理算法并行化的任务调度方法

随着并行计算技术的成熟,地理空间栅格数据处理算法的并行化研究成为新的热点。聚焦于处理流程包含多个计算步骤的复杂地理空间栅格数据处理算法,基于空间计算域理论,提出了一个随着算法处理流程而动态变化的任务调度方法。实验证明,该方法在算法流程的每一个计算步都会调整任务分组方案,因此相比于传统任务调度方法,任务调度的负载均衡效果更好,并行算法程序的运行时间更短。     

基于时间序无圈有向图的多准则优化成像调度

合理有效地利用遥感卫星资源获取更多高质量影像数据是卫星成像调度的重要工作。提出了一种新的成像调度解决方案。应用图论相关理论,建立卫星成像时间序无圈有向图模型,利用多项准则作为衡量标准对不同成像路径进行评价,提出时间序多准则最短路径算法求取优化成像路径。理论分析和实验表明,该解决方案可以在较短时间内获得多条pareto优化成像路径,具有良好的调度性能。     

集成型空间数据库技术分析

空间数据库是GIS的核心。在介绍空间数据库的基本概念的基础上 ,着重分析了广为应用的空间数据库系统SDE ,它能将空间数据和属性数据集成在数据库中。目前已提出的空间信息模型可分为基于域的模型和基于对象的模型 ,各有其优点和局限。由于许多应用中需要这两种模型 ,因此本文提出了我们自行设计的一种能够集成域和对象的面向对象空间数据库模型。     

RSDD和基于RSDD对象的重构算法

在GIS应用中 ,需要处理大量空间数据 ,因而所设计的空间数据库系统必须附加存储、检索、处理和查询空间数据的功能。但是用空间数据库来管理空间数据又存在很多困难 ,如数字健壮性和拓扑正确性问题。为了解决这个问题 ,引入了均匀空间离散域RSDD ,均匀空间离散域基本对象RPO和均匀空间离散域对象RO概念 ,定义了基于RSDD的空间数据类型及其操作。由于计算机系统字长的有限性 ,它所处理的数据精度是有限的 ,因此所提出的方法尤其适用于在有限精度情况下对几何算法的正确实现     

带数据传输的光学卫星成像调度系统关键技术研究

针对光学小卫星成像调度系统设计需求,考虑侧视、存储容量、能量和数据传输等复杂约束,面向小规模问题应用,设计了问题求解流程.建立了顶点和边都带权的成像约束图模型,并提出了基于标记更新最短路算法的复杂约束成像卫星调度算法解决成像方案生成过程;对数传方案生成过程,给出背包模型并采用带回看策略的贪婪启发式方法进行问题求解.实验结果表明,该方法是可行和适用的.     

数字图书馆中地理信息系统的设计与实现

提供地理信息服务是数字图书馆建设的一项重要内容。分析了数字图书馆中地理信息系统的特点,介绍了系统所涉及的相关技术,设计并实现了一个原型系统。     

一种支持高效并发访问的移动对象索引

针对移动对象当前及未来位置索引不能有效支持多用户并发访问的问题,提出了一种支持高效并发访问的移动对象索引CS2B-tree(Concurrent Space-filling curve enabled Cache Sensitive B+-tree)。该索引结合了Bx-tree和CSB+-tree的特点,因而能够支持对移动对象进行预测查询且具有缓存敏感特性。重点研究了一种针对CS2B-tree的两层锁并发访问机制,特别是设计了一种网格锁备忘录结构,使得索引能够支持多任务并发执行。基于并发访问机制,分别提出了CS2B-tree的并发更新算法及并发预测范围查询算法。实验表明,相对于Bx-tree,CS2B-tree的并发访问的吞吐量提高了15.1%,响应时间减少了14.9%。     

一种基于耦合的三维拓扑结构表示方法

基于一定的空间划分 ,提出了一种基于耦合的三维拓扑结构表示方法。这种三维拓扑结构基于耦合 (orientedface ,arc)定义了四种基本的拓扑关系。基于这些基本的拓扑关系 ,讨论了四种重要的拓扑查询的实现算法 ,从而证明了这种拓扑结构的价值 :不依赖几何嵌入 ,快速推导出各种拓扑关系 ,尤其是与体对象相关的三维拓扑关系     

基于约束满足的多目标对地观测卫星成像调度

EOS(对地观测卫星)成像调度需要根据用户提出的成像任务需求确定卫星成像序列,是一个复杂的组合优化问题。考虑到成像侧视约束条件,建立EOS成像调度的多目标有向无环约束图模型。在此模型的基础上提出了基于SPEA2(strength pareto evolutionary algorithm 2)的多目标成像调度算法,采用约束控制技术设计遗传算子处理成像约束。经过三个实际的多目标成像调度问题测试,表明该算法可以有效地解决EOS成像调度问题。     

递归划分的标签约束可达性计算方法

现实世界中的图往往在结点和边上包含描述信息,可达性查询是图数据管理和挖掘中的基本操作之一。针对图数据中标签约束的可达性计算问题,提出一种基于递归划分的可达性计算方法 RP-Hop。该算法基于层次划分思想,利用独立集性质,在保持标签和可达性前提下对大规模图进行递归划分,并结合贪婪扩展思想和递归编码,为标签约束的可达性查询提供压缩索引。经过合成和真实数据集上的实验,结果表明,RP-Hop算法不仅降低了索引大小和构建时间,而且提高了查询效率。