本文關(guān)鍵詞：GIS空間選址算法的并行化研究與實現(xiàn)

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【摘要】：空間選址的應(yīng)用在生產(chǎn)生活中普遍存在,隨處可見。目前,使用GIS(Geographic Information System)技術(shù)進行選址已經(jīng)凸顯出了極大優(yōu)勢,并得到了廣泛的推廣。然而,伴隨空間數(shù)據(jù)的海量化、選址模型的復(fù)雜化,傳統(tǒng)GIS選址技術(shù)在存儲能力和處理速度上顯現(xiàn)出巨大瓶頸。本文為了提升GIS空間選址效率,提出了并行GIS選址方案,主要通過高效并行化GIS選址分析過程中基礎(chǔ)核心的緩沖區(qū)算法和疊置算法來實現(xiàn)快速選址分析。首先,在多核處理器并行集群環(huán)境下,采用消息傳遞接口MPI(Message Passing Interface)和單程序多數(shù)據(jù)形式SPMD(Single Program Multiple Data)使得各進程能夠并行獨立執(zhí)行,協(xié)同實現(xiàn)數(shù)據(jù)集高效并行處理。其次,在已有的矢量空間數(shù)據(jù)劃分策略的基礎(chǔ)上,提出兩種有效的針對矢量緩沖區(qū)算法的弧段劃分法和針對矢量疊置算法的水平掃描條帶劃分法,并基于提出的劃分法設(shè)計并行緩沖區(qū)算法和并行疊置算法。再次,設(shè)計實驗方案,對實驗結(jié)果進行分析對比。本文以開源地理資源分析支持系統(tǒng)GRASS(Geographic Resources Analysis Support System)為實驗基礎(chǔ)平臺,通過在GRASS松耦合的模塊化結(jié)構(gòu)中增加并行運行接口,構(gòu)建與原串行算法對等的并行算法庫進行實驗測試,并且主要借助加速比和并行效率兩個指標(biāo)對并行算法進行性能分析。最后,基于所設(shè)計的并行緩沖區(qū)分析算法和并行疊置分析算法,實現(xiàn)了具體的公園選址仿真應(yīng)用,案例驗證了本文方法的可操作性和相對高效性。
【關(guān)鍵詞】：GIS空間選址 并行化 矢量緩沖區(qū)算法 矢量疊置算法
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 GIS空間選址應(yīng)用的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 GIS空間選址關(guān)鍵技術(shù)研究說明12-13
• 1.2.3 GIS空間分析并行研究進展13-14
• 1.3 研究內(nèi)容及研究目標(biāo)14-15
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 GIS矢量算法并行化研究的相關(guān)技術(shù)說明16-34
• 2.1 并行編程的主要技術(shù)研究16-25
• 2.1.1 并行計算平臺研究16-19
• 2.1.2 并行編程模型研究19-22
• 2.1.3 并行性能的評價指標(biāo)研究22-25
• 2.2 并行GIS矢量數(shù)據(jù)劃分法研究25-29
• 2.2.1 并行GIS任務(wù)劃分法介紹25-26
• 2.2.2 GIS空間矢量數(shù)據(jù)及其劃分法研究26-29
• 2.3 GRASS地理信息系統(tǒng)介紹29-33
• 2.3.1 GRASS發(fā)展與功能特點29-30
• 2.3.2 GRASS GIS體系架構(gòu)30-31
• 2.3.3 GRASS空間數(shù)據(jù)庫管理31-32
• 2.3.4 GRASS矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及組織方式32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 基于弧段劃分的緩沖區(qū)算法并行性研究34-42
• 3.1 緩沖區(qū)算法34-35
• 3.1.1 緩沖區(qū)算法基本原理34-35
• 3.1.2 緩沖區(qū)矢量算法并行性分析35
• 3.2 弧段劃分法35-38
• 3.2.1 拓撲弧段及其表示35-36
• 3.2.2 等量弧段劃分策略36-38
• 3.3 緩沖區(qū)分析矢量算法并行設(shè)計38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 基于水平掃描條帶劃分的疊置算法并行研究42-50
• 4.1 矢量疊置算法42-44
• 4.1.1 矢量疊置算法基本原理42-44
• 4.1.2 疊置算法并行性分析44
• 4.2 水平掃描條帶劃分法44-47
• 4.2.1 水平掃描條帶劃分介紹44-45
• 4.2.2 水平掃描條帶劃分策略45-47
• 4.3 矢量疊置算法并行化設(shè)計47-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 并行算法的實現(xiàn)和公園選址的仿真模擬50-68
• 5.1 并行實驗平臺的搭建50-59
• 5.1.1 Linux集群中GRASS 6.4.3 系統(tǒng)搭建50-56
• 5.1.2 GRASS 6.4.3 并行環(huán)境配置56-59
• 5.2 并行算法性能測試59-63
• 5.2.1 測試數(shù)據(jù)說明59-60
• 5.2.2 矢量緩沖區(qū)并行算法的測試和分析60-62
• 5.2.3 矢量疊置并行算法的測試和分析62-63
• 5.3 公園選址的仿真應(yīng)用63-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75-76
• 作者簡介76

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1 王慶國;城市商服中心空間選址的多層次模糊綜合評價[J];武漢化工學(xué)院學(xué)報;2004年02期

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本文編號：640514