一种基于地理单元热度的瓦片缓存策略

针对瓦片数据传输时造成的服务器与网络压力过大、响应时间长的问题,在客户端建立缓存机制,构建瓦片缓存索引,提出了瓦片数据的GUH缓存替换算法。该算法基于瓦片最小地理单元,融合了瓦片的缩放层级和地理位置热度,并利用热度挥发适应瓦片缓存的时间性。在此基础上,将热度价值与缓存空间抽象为0/1背包问题,并通过蚁群算法进行求解。实验结果表明,该算法在瓦片命中率和字节命中率方面有显著提高。     

基于多尺度复合金字塔模型的缓存策略研究

为了解决多源异构数据具有的统一组织和集成管理问题,提出了一种基于多尺度复合金字塔模型的数据组织方法.同时,针对海量瓦片数据传输给服务器和网络带来的压力过大、响应时间过长的问题,通过在客户端建立缓存机制和瓦片缓存索引,提出了一种基于多尺度复合金字塔模型的瓦片数据缓存替换算法MCPCR.该算法在传统缓存置换算法的基础上,适...     

一种支持大量并发用户的瓦片缓存方案研究

网络地理信息系统日趋复杂化,使得需要处理的数据规模越来越大,对客户端数据读取速度的要求越来越高。为了提升网络地理信息系统中对客户端的响应效率,本文提出并实现了新一代的地图瓦片缓存方案。实践表明,地图瓦片的分布式缓存设计提高了客户端浏览地图的速度,提升了大量并发用户的访问性能。     

突发水污染事件中遥感瓦片大数据存储系统

突发水污染事件频发,利用GIS平台、遥感技术及水质模型对突发水污染事件进行模拟研究逐渐成为一种发展趋势.针对目前海量、异构、动态遥感数据难以快速处置和高效存储的问题,基于HBase设计和实现了突发水污染事件的遥感瓦片大数据存储系统.该系统以数字地球平台为支撑,结合遥感瓦片金字塔模型和MapReduce框架,考虑实时、动态观察事件发展态势引起的瓦片数据频繁加载特点,对遥感瓦片数据的线性四叉树编码索引进行了改进,将其同水污染数据一并存储到HBase数据库中,并通过增加缓存区来提升遥感瓦片数据的访问效率.将此系统应用于渭河陕西段突发水污染事件中,实验结果表明:改进后的索引可在200个毫秒时间内提取到水污染区域的遥感数据,引入的缓存机制使得水污染区域遥感数据的加载时间节省了近2/3.因此,该存储系统访问效率高,能够满足突发水污染事件快速应急模拟的需求.     

一种面向服务器制图可视化的矢量数据多尺度组织方法

提出了一种面向服务器制图可视化的矢量数据多尺度组织方法。基于矢量数据瓦片化思想,将矢量数据按照全球地理空间金字塔索引模型划分为层次化瓦片数据,将服务器制图可视化处理中对数据图层的空间查询操作,转化为对瓦片数据的数据读取操作。实验及应用表明,该方法减少了数据读取时间,降低了I/O代价,提高了矢量数据服务器制图可视化的整体性能。     

嵌入式GIS中矢量地图快速显示方法研究

为提高嵌入式GIS中矢量地图的显示速度,建立了要素分级的多层网格索引模型.该模型算法简单,耗用内存小,便于实现.显示地图时,直接依据当前的显示比例,读取对应网格索引中相应级别的地图数据,避免了大量非屏幕区域的冗余地图数据读取,极大地提高了显示速度,同时设计了折线与矩形求交的算法来提高地图数据显示处理的效率.实验结果表明,该方法能显著提高嵌入式平台矢量地图的显示速度,并且已成功应用于手持GPS定位终端软件.     

基于Z曲线的瓦片地图服务空间索引

瓦片空间索引是提高瓦片查询效率的关键技术,其性能直接影响地理信息网络服务的整体性能。分析当前广泛应用于瓦片地图服务的格网索引和瓦片四叉树索引的基本原理,利用Z曲线的聚类和降维特性,设计一种基于Z曲线的瓦片空间索引Z-Index,并给出了具体实现。实验结果表明,Z-Index在海量瓦片数据的情况下具有优于格网索引和四叉树索引的瓦片查询效率。     

基于HBase的海量地形数据存储

随着遥感技术的发展,遥感数据的类型和量级发生了巨大变化,对于传统的存储方法产生了挑战。针对HBase中海量地形数据管理效率不高的问题,提出一种四叉树-Hilbert相结合的索引设计方法。首先,对传统地形数据管理方式和基于HBase的数据存储国内外研究现状进行了综述;然后,在基于四叉树对全球数据进行组织的基础上,提出了四叉树和Hilbert编码相结合的设计思想;其次,设计了根据经纬度求地形数据的行列号和根据行列号计算Hilbert编码的算法;最后,对设计的索引的物理存储结构进行了设计。实验结果表明,利用设计的索引进行海量地形数据入库,数据入库速度与单机情况相比,提高了63.79%~78.45%;在地形数据的范围查询中,设计的索引与传统的行序索引相比,查询时间降低了16.13%~39.68%。查询速度最低为14.71 MB/s,可以满足地形数据显示的要求。     

多维数据的Z-Ordering存储映射算法及其缓存调度优化

多维数据以线性形式在存储系统中进行访问操作,二维及以上维度空间中的相邻节点被不同的映射算法映射到一维空间的不相邻位置。高维空间中进行相邻节点访问时,其一维存储映射位置有着不同的访问距离和访问延迟。提出了基于空间填充曲线Z-Ordering的存储映射方法及其访问距离的度量指标,并和常规优先算法进行了对比,发现能更好地将高维相邻的数据节点簇集到一维存储位置,加强了局部性。调整缓存空间中用于预取的空间大小,可以利用增强的局部性,提高了缓存命中率。实验结果表明,改善了多维数据的访问速度,优化了系统性能。     

一种支持高效并行处理的矢量数据索引方法

分析了HBase的存储模型和Spark的并行处理机制,提出一种矢量空间数据的分布式存储、索引和并行区域查询方法。设计了基于空间对象中心点的行键存储方案,将中心点的Hilbert编码与经纬度小数位结合实现行键的唯一性,保证地理位置接近的要素在表中存储在相邻的行。实现了基于Spark的空间索引并行构建和区域查询方法,借助空间对象中心点的Hilbert编码快速构建索引,通过多边形区域的最小外接矩形过滤查询结果。实验结果表明,索引并行构建可靠性好速度快,区域查询并行处理算法可行且效率高。     

适用于可编辑WebGIS的动态缓存策略

针对WebGIS显示效率低,而现有瓦片式地图缓存技术又难以有效应用于可编辑WebGIS的问题,设计一种动态缓存策略。该策略从缓存更新的角度对传统瓦片式地图缓存技术进行改进,实现地图缓存的实时动态更新,使网络地图缓存技术能够应用于可编辑WebGIS。通过系统应用实例和性能对比实验,证明该缓存策略能够在不影响系统编辑操作的前提下,提高系统效率,且符合实际行业 需要。     

野外科考中移动终端自定义地图技术研究与应用

科研工作者在野外考察中经常使用移动智能终端进行数据采集、人员活动跟踪等工作。由于野外网络信号差,且地处偏远,部分区域会出现地图缺失和地图精度低的问题。为了补充低精度地区的地图数据,满足缺失地图区域的移动端离线使用需求,本文对自定义地图的数据获取、图库构建、离线存储等相关技术进行了研究,提出了移动终端自定义地图离线加载的解决方案。该方案首先使用开源软件 Mobile Atlas Creator 下载缺失区域地图,其次通过瓦片金字塔和瓦片系统规则构建地图瓦片图库,最后依据 MBTiles 规范进行离线地图瓦片存储和展示。基于该方案生成的系统可获取地图资源,创建自定义地图并提供离线功能,该系统不仅为地图缺失地区提供了高清地图,而且克服了海量数据在移动终端的存储难关,大幅提高了离线地图读取速度,为科考工作顺利开展提供重要地理信息。     

固态存储器短周期存取速度动态控制

由于传统控制方法出现数据误码、存储内存不足问题,导致控制性能变差,为了解决该问题,需对固态存储器短周期存取速度进行动态控制。根据短周期存取速度控制原理,采用均衡加重技术,设计具有针对性的数据传输介质来解决数据误码问题。利用NANDFLASH双平面交替编程的分时加载操作方式,扩大存储内存。使用二级缓存方式对扩大后的内存数据进行缓存读取,根据多线组合指令动态控制缓存读取结果。通过实验结果得出,该方法最低误码率可达到5%,控制性能较好。     

World wind平台地理环境建模方法的研究与改进

介绍了一种对流行地理信息系统三维建模方式的改进算法。对基于地理信息系统二次开发的应用软件需求进行了分析,提出以改进的四叉树算法实现的多层级高程数据瓦片拼接方式替代传统的同层级高程数据瓦片拼接方法来构建地理环境模型。经过实际验证该方法在保证地理环境模型视觉效果没有很大降低的情况下可大幅减少模型总顶点数量进而达到提升场景渲染速度的要求。     

面向社交网络密集图数据存储的缓存置换算法

为了缓解社交网络热点话题生成的密集图数据导致存储的频繁读取和缓存空间浪费等问题，针对话题产生与消亡的演化更新规律，提出了基于话题热度演化加速度的缓存置换算法(cache replacement algorithm based on topic heat evolution acceleration, THEA-CR)。该算法首先对社交网络数据进行话题簇的实体划分，识别锚定目标。其次，计算话题热度演化加速度，对热点数据的优先级进行研判；最后设计双队列缓存置换策略，针对话题关注度和访问频率进行缓存空间的置换和更新。在新浪微博数据集中与经典的缓存置换算法进行大量对比实验，验证了所提算法具有较好的可行性与有效性。结果表明提出的THEA-CR算法能够在社交网络密集图数据的不同图查询操作中平均提升约31.4%的缓存命中率，并且缩短了约27.1%的查询响应时间。     

基于伸展树的文件数据缓存管理策略研究

针对企业内部网络存储,研究并提出了一种基于伸展树的缓存管理策略,以对网络缓存空间进行组织和管理。在内部网络存储缓存链的基础上,引入并改进了伸展树结构和操作,将改进后的伸展树作为缓存节点数据组织和管理的索引结构,分析并设计了基于伸展树的文件数据缓存管理策略。实验结果表明,基于伸展树算法的缓存管理策略提高了缓存空间利用率和用户访问数据的效率,有较好的实时性。     

基于去中心化索引的IPFS数据获取方法研究

星际文件系统（interplanetary file system,IPFS）实现了去中心化存储,可以满足日益增长的数据存储需求,然而IPFS仅提供一种精确的数据获取方式,在缺乏数据唯一标识时无法查找数据。现有的IPFS数据获取方法削弱了IPFS的去中心化,仅实现了关键字搜索,对长查询语句进行关键词搜索加重了网络负担。为此,提出了一种去中心化混合索引的IPFS数据获取方法——IPFS-DDAM。提取数据的关键词及中心语句以建立关键词索引及句子索引;使用分布式哈希表（distributed Hash table,DHT）存储索引,数据内容相似的句子索引存储相邻,实现了句子索引的邻近范围搜索及关键词索引的精确搜索;改进缓存存储机制,减少冗余存储;通过在公开数据集上的仿真实验证明了该方法的有效性,并且减少了网络负担。     

一种结构化数据缓存方法

针对现有报表缓存方法在内存消耗和访问速度上相冲突的问题,提出一种结构化数据缓存方法,把具有行列结构的报表数据分块存储到文件中。以文件形式存储的数据被划分为索引区和数据区,通过数据分块算法和写操作将报表数据缓存入文件。在读取报表数据时根据索引区可以直接定位到所在的块,在块中快速查找所需要的数据,从而在内存消耗和访问速度上达到优化。     

基于动态存储结构的地图贴图算法的改进与实现

游戏地图的算法在整个游戏设计中占有重要地位。通过对游戏地图算法的研究,本文对游戏地图贴图算法中的效率问题进行了分析,提出了改进算法,并在Visual C＋＋的环境下实现。通过改进地图图块的存储方法,将地图图块的句柄和地图图块的索引值等数据以二叉排序树结构的方式存储,使动态树可以随游戏的进度动态地往地图上添加图块,结构灵活,速度快。     

矢量地图在嵌入式GIS系统上的高速显示研究

本文介绍了一种适用于嵌入式GIS系统的矢量地图坐标数据存储结构,并通过地图高速坐标转换算法、高速旋转变换算法、地图空间索引等几种方法实现矢量地图的高速显示。