矢量地理空间数据并行拓扑算法设计与实现
发布时间：2021-06-25 18:38
数据获取能力的不断提高和并行计算技术的日益成熟,为并行地理信息系统的发展创造了契机。为了提高GIS的数据处理能力和计算速度,并行GIS算法的研究受到越来越多的关注。由于矢量地理空间数据的复杂性,矢量并行GIS算法远不如栅格并行GIS算法发展成熟,这也制约了并行GIS系统的发展进步。并行拓扑算法是并行GIS算法中较为重要的一部分,为了加快GIS建立拓扑关系的速度,提高并行GIS处理拓扑数据的能力,论文开展了矢量地理空间数据并行拓扑算法研究,对矢量地理空间数据并行拓扑算法进行了设计与实现。主要进行了如下工作：1.总结了拓扑算法、并行GIS和并行拓扑算法的发展现状,指出现有并行拓扑算法与本文研究的区别,并进一步明确本文的研究目的与内容。2.通过对现有并行GIS算法研究,特别是矢量并行G1S算法研究的特点及问题进行分析,从矢量并行GIS算法体系中归纳出符合矢量并行拓扑算法的相关路线与关键技术。3,根据并行算法设计的不同流程,设计出两种矢量地理空间数据并行拓扑算法的算法流程,并对并行拓扑算法的每一个关键步骤进行了详细设计。4.设计了基于OpenMP并行编程的矢量地理空间数据并行拓扑算法（PSPS...
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的
1.3 研究意义
1.4 研究现状
1.5 研究内容与组织
第二章 并行GIS算法基础研究
2.2 并行GIS算法基础研究
2.2.1 并行GIS算法基本概念
2.2.2 并行GIS算法分类
2.2.3 并行GIS算法研究进展
2.2.4 并行GIS算法研究问题分析
2.3 本章小结
第三章 矢量地理空间数据并行拓扑算法关键技术研究
3.1 矢量地理空间数据串行拓扑算法
3.1.1 矢量地理空间数据串行拓扑算法的数据结构
3.1.2 矢量地理空间数据串行拓扑算法流程
3.1.3 矢量地理空间数据串行拓扑算法的局限性
3.2 矢量地理空间数据并行拓扑算法流程设计
3.2.1 共享内存并行系统下的算法流程
3.2.2 分布式内存并行系统下的算法流程
3.2.3 PSPSPT并行拓扑算法流程设计
3.2.4 DPSPT并行拓扑算法流程设计
3.3 矢量地理空间数据并行拓扑数据结构设计
3.3.1 PSPSPT算法中的弧段求交记录
3.3.2 DPSPT算法中划分区域的边界弧段
3.3.3 空间索引和编码
3.4 矢量地理空间数据并行拓扑算法数据划分方法设计
3.4.1 矢量地理空间数据划分关键技术研究
3.4.2 PSPSPT算法中的数据划分策略
3.4.3 DPSPT算法中的数据划分策略
3.5 矢量地理空间数据并行拓扑进程通信内容与方法设计
3.5.1 PSPSPT算法与DPSPT算法中待拓扑数据的分发
3.5.2 PSPSPT算法与DPSPT算法中拓扑中间数据的同步
3.5.3 PSPSPT算法与DPSPT算法中拓扑结果的汇总
3.6 矢量地理空间数据并行拓扑任务合并方法设计
3.6.1 PSPSPT算法中拓扑结果的简单合并
3.6.2 DPSPT算法中拓扑结果的归一化合并
3.6.3 DPSPT算法中拓扑结果的区域合并
3.7 本章小结
第四章 基于OpenMP的矢量地理空间数据并行拓扑算法设计与实现
4.1 OpenMP编程技术
4.1.1 OpenMP的概念和特点
4.1.2 OpenMP在并行GIS算法设计中的应用
4.2 基于OpenMP的PSPSPT算法设计与实现
4.2.1 PSPSPT算法的实现前提
4.2.2 PSPSPT算法数据结构设计
4.2.3 PSPSPT算法设计与实现
4.3 实验与分析
4.3.1 实验环境和数据
4.3.2 实验结果
4.3.3 实验分析
4.4 本章小结
第五章 基于MPI的矢量地理空间数据并行拓扑算法设计与实现
5.1 MPI编程技术
5.1.1 MPI编程的概念和特点
5.1.2 MPI在并行GIS算法设计中的应用
5.2 基于MPI的DPSPT算法设计与实现
5.2.1 DPSPT算法数据结构设计
5.2.2 DPSPT算法设计与实现
5.3 实验与分析
5.3.1 实验环境和数据
5.3.2 实验结果
5.3.3 实验分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GIS中8种图层级多核并行多边形叠置分析工具的实现及优化方法[J]. 范俊甫,马廷,季民,周玉科,许涛. 地理科学进展. 2013(12)
[2]基于Geohash的面数据区域查询[J]. 金安,程承旗,宋树华,陈波. 地理与地理信息科学. 2013(05)
[3]基于OpenMP的并行化水文分析算法研究与实现[J]. 卢浩,王少华,李绍俊,裘立,单庆超. 测绘与空间地理信息. 2013(S1)
[4]地理空间信息并行处理架构与系统研究[J]. 王尔琪,黄骞,滕寿威. 测绘与空间地理信息. 2013(S1)
[5]利用网格索引与R树的弧段求交并行算法[J]. 王文杰,唐新明,史绍雨,闫浩文,汪汇兵. 测绘科学. 2014(03)
[6]一种实现拓扑关系高效并行计算的矢量数据划分方法[J]. 杨宜舟,吴立新,郭甲腾,李志锋,刘善军. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[7]基于并行技术的大规模矢量地图可视化方法[J]. 张立强,徐翔,谭继强. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[8]面向新型硬件构架的新一代GIS基础并行算法研究[J]. 吴立新,杨宜舟,秦承志,张树清,张立强,方金云,孙文彬,刘善军. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[9]拓扑关系与性质及其在空间推理中的应用[J]. 李成名,刘晓丽. 中国工程科学. 2013(05)
[10]基于MPI的新型GRASS并行处理技术与体系结构研究[J]. 董文婷,刘定生,赵灵军. 遥感信息. 2013(01)
博士论文
[1]高性能并行GIS中矢量空间数据存取与处理关键技术研究[D]. 赵春宇.武汉大学 2006
硕士论文
[1]基于OpenMP的三维城市模型并行绘制研究[D]. 李拥.湖南科技大学 2013
[2]面向多核处理器的并行矢量空间分析运算优化技术研究与实现[D]. 刘焕焕.中国地质大学 2013
[3]并行计算环境中矢量空间数据的划分策略研究与实现[D]. 田光.中国地质大学 2011
[4]矢量地图数据的局部拓扑算法研究与实现[D]. 徐立.解放军信息工程大学 2010
[5]基于纹理的矢量场可视化并行方法研究[D]. 冯冲.中国海洋大学 2008
[6]GIS中拓扑关系的建立与更新[D]. 程双伟.中国人民解放军信息工程大学 2002
本文编号：3249738
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的
1.3 研究意义
1.4 研究现状
1.5 研究内容与组织
第二章 并行GIS算法基础研究
2.2 并行GIS算法基础研究
2.2.1 并行GIS算法基本概念
2.2.2 并行GIS算法分类
2.2.3 并行GIS算法研究进展
2.2.4 并行GIS算法研究问题分析
2.3 本章小结
第三章 矢量地理空间数据并行拓扑算法关键技术研究
3.1 矢量地理空间数据串行拓扑算法
3.1.1 矢量地理空间数据串行拓扑算法的数据结构
3.1.2 矢量地理空间数据串行拓扑算法流程
3.1.3 矢量地理空间数据串行拓扑算法的局限性
3.2 矢量地理空间数据并行拓扑算法流程设计
3.2.1 共享内存并行系统下的算法流程
3.2.2 分布式内存并行系统下的算法流程
3.2.3 PSPSPT并行拓扑算法流程设计
3.2.4 DPSPT并行拓扑算法流程设计
3.3 矢量地理空间数据并行拓扑数据结构设计
3.3.1 PSPSPT算法中的弧段求交记录
3.3.2 DPSPT算法中划分区域的边界弧段
3.3.3 空间索引和编码
3.4 矢量地理空间数据并行拓扑算法数据划分方法设计
3.4.1 矢量地理空间数据划分关键技术研究
3.4.2 PSPSPT算法中的数据划分策略
3.4.3 DPSPT算法中的数据划分策略
3.5 矢量地理空间数据并行拓扑进程通信内容与方法设计
3.5.1 PSPSPT算法与DPSPT算法中待拓扑数据的分发
3.5.2 PSPSPT算法与DPSPT算法中拓扑中间数据的同步
3.5.3 PSPSPT算法与DPSPT算法中拓扑结果的汇总
3.6 矢量地理空间数据并行拓扑任务合并方法设计
3.6.1 PSPSPT算法中拓扑结果的简单合并
3.6.2 DPSPT算法中拓扑结果的归一化合并
3.6.3 DPSPT算法中拓扑结果的区域合并
3.7 本章小结
第四章 基于OpenMP的矢量地理空间数据并行拓扑算法设计与实现
4.1 OpenMP编程技术
4.1.1 OpenMP的概念和特点
4.1.2 OpenMP在并行GIS算法设计中的应用
4.2 基于OpenMP的PSPSPT算法设计与实现
4.2.1 PSPSPT算法的实现前提
4.2.2 PSPSPT算法数据结构设计
4.2.3 PSPSPT算法设计与实现
4.3 实验与分析
4.3.1 实验环境和数据
4.3.2 实验结果
4.3.3 实验分析
4.4 本章小结
第五章 基于MPI的矢量地理空间数据并行拓扑算法设计与实现
5.1 MPI编程技术
5.1.1 MPI编程的概念和特点
5.1.2 MPI在并行GIS算法设计中的应用
5.2 基于MPI的DPSPT算法设计与实现
5.2.1 DPSPT算法数据结构设计
5.2.2 DPSPT算法设计与实现
5.3 实验与分析
5.3.1 实验环境和数据
5.3.2 实验结果
5.3.3 实验分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 研究展望
参考文献
作者简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GIS中8种图层级多核并行多边形叠置分析工具的实现及优化方法[J]. 范俊甫,马廷,季民,周玉科,许涛. 地理科学进展. 2013(12)
[2]基于Geohash的面数据区域查询[J]. 金安,程承旗,宋树华,陈波. 地理与地理信息科学. 2013(05)
[3]基于OpenMP的并行化水文分析算法研究与实现[J]. 卢浩,王少华,李绍俊,裘立,单庆超. 测绘与空间地理信息. 2013(S1)
[4]地理空间信息并行处理架构与系统研究[J]. 王尔琪,黄骞,滕寿威. 测绘与空间地理信息. 2013(S1)
[5]利用网格索引与R树的弧段求交并行算法[J]. 王文杰,唐新明,史绍雨,闫浩文,汪汇兵. 测绘科学. 2014(03)
[6]一种实现拓扑关系高效并行计算的矢量数据划分方法[J]. 杨宜舟,吴立新,郭甲腾,李志锋,刘善军. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[7]基于并行技术的大规模矢量地图可视化方法[J]. 张立强,徐翔,谭继强. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[8]面向新型硬件构架的新一代GIS基础并行算法研究[J]. 吴立新,杨宜舟,秦承志,张树清,张立强,方金云,孙文彬,刘善军. 地理与地理信息科学. 2013(04)
[9]拓扑关系与性质及其在空间推理中的应用[J]. 李成名,刘晓丽. 中国工程科学. 2013(05)
[10]基于MPI的新型GRASS并行处理技术与体系结构研究[J]. 董文婷,刘定生,赵灵军. 遥感信息. 2013(01)
博士论文
[1]高性能并行GIS中矢量空间数据存取与处理关键技术研究[D]. 赵春宇.武汉大学 2006
硕士论文
[1]基于OpenMP的三维城市模型并行绘制研究[D]. 李拥.湖南科技大学 2013
[2]面向多核处理器的并行矢量空间分析运算优化技术研究与实现[D]. 刘焕焕.中国地质大学 2013
[3]并行计算环境中矢量空间数据的划分策略研究与实现[D]. 田光.中国地质大学 2011
[4]矢量地图数据的局部拓扑算法研究与实现[D]. 徐立.解放军信息工程大学 2010
[5]基于纹理的矢量场可视化并行方法研究[D]. 冯冲.中国海洋大学 2008
[6]GIS中拓扑关系的建立与更新[D]. 程双伟.中国人民解放军信息工程大学 2002
本文编号：3249738
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