面向大规模空间Agent建模的分布式地理模拟框架

基于Agent建模的地理模拟是认识和理解动态地理现象的有效方法,但随着地理模拟的规模和复杂性不断增加,模型的计算问题开始凸显。分布式并行仿真是解决大规模Agent复杂模拟计算的途径,然而已有研究基于Agent建模/仿真软件构建并行仿真系统的方式并不适用于具有高移动与行为交互的空间Agent建模及其模拟过程的实时可视化。为解决这个问题, 本文提出了一个分布式地理模拟框架DGSimF,用于大规模动态空间Agent模拟,支持模拟过程的实时表示与分析。设计了一个简单但高效的时空数据模型建模空间Agent,支持直接基于Agent行为建模集成地学模型,采用了时间微分方法协同各计算节点行为的执行,实现以“任务并行”的方式进行分布式计算以提高仿真性能,构建了基于三维地球渲染引擎的虚拟地理环境,提供模拟过程的实时可视化。最后,以“红蓝对抗”案例进行了实验验证,对不同模拟计算量和不同客户端数量下的仿真性能进行了分析,结果表明DGSimF可以为具有时空特征变化与行为交互的大规模空间Agent模拟提供一个有效的平台。通过扩展计算节点,DGSimF可以有效地缓解复杂模拟计算的压力问题,并且仿真性能较高,在实验中并行效率保持在0.7以上。     

基于GeoTrellis的海量栅格数据计算分布式系统建设

为实现海量栅格数据的分布式处理,本文基于Hadoop和Spark分布式计算技术,结合开源框架GeoTrellis地理处理引擎,设计并实现了一个海量栅格数据的分布式计算系统.重点探讨了海量栅格数据分布式存储和计算架构,并基于GeoTrellis设计并实现了该分布式计算系统.最后,以10 m分辨率的全球地表覆盖地图对系统计算性能进行测试,结果表明:基于GeoTrellis开发的分布式计算系统能够有效地提升海量栅格数据的处理能力.     

基于Bernese非差的GNSS大网分布式解算

非差精密单点定位(PPP)是大规模GNSS网络数据处理的主要模式之一。分析了基于Bernese自动处理引擎BPE的非差定位解算流程,通过修改配置文本文件实现BPE功能自动调用。针对单机集中处理模式下解算规模受限、时效性差的问题,采用分布式技术,利用C#编程实现了GNSS精密单点定位的并行处理。采用IGS数据进行实验,算例结果表明:在分布式环境下调用Bernese自动解算功能进行并行数据处理,能够实现快速、准确的GNSS大网高精度PPP定位解算,计算效率明显提高。     

MICAPS4服务端系统架构设计

MICAPS4体系采用客户端/服务器的系统架构,其中服务端系统是MICAPS4的重要部分,利用分布式存储与分布式计算技术,构建可容纳102 TB量级的气象实时数据,千万数据总量,面向数百并发用户的服务器集群系统。MICAPS4服务端系统在国内率先实现全部气象实时数据由文件到数据库、从集中式系统到分布式系统的迁移,该系统自2015年起在全国推广使用。在海量气象数据和大量用户并发访问的环境下,表现出很高的稳定性和优越的读写性能,同时具有便捷的扩展性和可维护性。MICAPS4服务端系统分为分布式存储系统、分布式前处理系统、站点实况轮询系统、查询服务器系统和监控系统5个子系统,分布式存储子系统为MICAPS4客户端提供了近实时数据的高速随机与顺序读取服务,分布式前处理系统利用对等分布式架构实现了海量气象实时数据的流式计算,站点实况轮询系统实现了跨系统的实况数据异构副本的同步功能,查询服务器系统利用多线程服务器技术实现了MICAPS4客户端的实时计算请求,监控系统利用部署于每个节点的探针实现监控信息的主动上报。     

水库群系统优化调度新进展

从确定库群目标函数和相应的约束条件，以及选取求解模型的最优化方法方面系统地阐述了近年来国内外水库群优化调度研究的进展。指出多种优化理论的耦合，基于巨型计算机、并行分布式计算技术以及网格技术的优化方法，基于规则的优化调度方法研究以及空间数据的决策支持系统研究，这是今后水库群优化调度研究的发展方向。     

计算机网络的分布式计算环境及分布式处理

本文对网络计算模式、分布式计算环境以及分布式处理机能作了分析和探讨。     

基于Dotnet Remoting技术实现Windows平台下的并行计算

分布式并行计算是目前提高计算能力的重要手段,在生产、科研中起着重要的作用。Windows平台下的NET Framework Remoting技术,为开发分布式并行计算提供了方便、灵活、简单的手段,可以屏蔽分布式编程所需要处理的通信、协议、消息传输等细节,使分布式编程与本地编程具有相同的界面,为本地计算和远程分布式计算提供了一个一致的面向对象的编程环境,使开发分布式计算如同开发本地计算一样,这就大大降低了开发分布式并行计算的难度。这里主要介绍了如何利用NET Framework Remoting技术,实现Windows平台下的并行计算。     

基于分布式计算模式的GIS的设计与实现

介绍了分布式GIS和分布式计算模式的概念,探讨了基于分布式计算模式的地理信息系统的体系结构、运作机制、关键技术和实现方法,最后对未来的分布式地理信息系统发展进行了展望。     

分布式计算环境下网络GIS实现技术探讨

介绍了分布式计算环境和网络地理信息系统的概念,探讨了分布式计算环境下网络地理信息系统的几种实现方法,最后对未来的分布式网络地理信息系统发展进行了展望。