基于Kd树递归区域划分的分布式空间连接查询

随着空间信息应用需求的不断增长,分布式空间查询处理已经成为空间数据库领域一个重要的研究问题,其中应用最广也是最复杂的一类查询是分布式空间连接查询,分布式空间连接操作的计算代价与传输代价都非常高。目前处理该问题的策略大都要求空间数据集上存在索引并且对数据分布敏感,然而在某些情况下,这个前提并不存在。面对这个问题,本文提出一种基于Kd树递归区域划分的分布式空间连接策略,该策略以最小化网络数据传输代价为目标,基于任务分治的思想对连接区域进行递归划分。实验表明,该策略在不同数据分布情况下均优于传统查询策略,能有效地减小网络传输代价,表现出较好的性能。     

面向多核多线程的移动对象连续K近邻查询

针对移动对象的多用户连续K近邻查询处理问题,结合多核多线程技术的发展,提出了一种基于多线程的两阶段多用户连续K近邻查询处理框架.将查询处理分为查询预处理阶段和查询执行阶段,分别执行数据更新任务和查询处理任务,每个阶段都设计了优化cache访问命中率,并利用多线程技术提高多用户连续查询处理并行性的方法及数据结构.提出了一...     

基于非均匀划分的分布式影像数据索引方法

本文介绍了现有的对影像数据管理和索引的方法及其存在的不足，提出了一种基于非均匀划分思想对分布式影像数据进行管理和索引的方法，避免了由于边缘补零带来的时间和空间开销。实验结果表明，本文方法能够支持对分布式多图幅的联合查询以及结果的无缝拼接，而且其时间和空间代价远小于现有方法。     

面向地理数据服务的空间数据集成关键技术研究

分析和比较了现有空间数据集成方法,指出面向地理数据服务的空间数据集成是目前构建空间数据集成系统最理想的方式;从查询应用的角度分析了面向地理数据服务的空间数据集成关键技术,总结了已有的研究成果,指出了空间数据集成技术当前研究的热点问题和进一步的研究方向。     

遥感影像检索中高维特征的快速匹配

提高特征点匹配效率是将高维局部特征运用于遥感影像检索的关键,该文提出一种新的压缩优先过滤(CPF)索引算法。该算法通过量化特征向量构建近似向量空间上的高维索引结构,利用优先队列过滤得到近似近邻候选集,精确计算候选实际特征向量得到最终近邻。在CPF算法基础上提出了基于快速鲁棒性特征(SURF)的遥感影像快速检索算法。实验及分析表明,与经典的最佳桶优先(BBF)算法相比较,CPF降低了磁盘读写(I/O)和浮点运算次数,特征点数目较大时,查询效率和总体查询精度均有显著提高,基于SURF特征的遥感影像快速检索算法能快速返回正确目标与相似目标影像。     

集群上一种面向空间连接聚集的并行计算模型

单机运行环境难以满足海量空间数据的连接聚集操作对时空开销的需求,集群上的并行计算是高效处理海量空间数据的连接聚集操作的关键. Map-Reduce是云计算中一种应用于大规模集群进行大规模数据处理的分布式并行编程模型,分析发现,Map-Reduce并不直接支持以既高效又自然的方式来处理具有二次归约特征的并行空间连接聚集操作.因此,提出了一种并行计算模型——Map-Reduce-Combine（MRC）来有效地处理大规模空间数据的连接聚集操作.MRC在Map-Reduce 模型上增加一个Combine阶段,有效地合并分散在各个Reducer的部分聚集结果.针对并行任务划分中空间对象的单分配问题,提出了过滤优化算法,提高了MRC下处理空间连接聚集查询的效率.实验验证所提出的并行计算模型在处理空间连接聚集查询时具有良好的效率、有效性、可扩展性和简单性.     

MapReduce框架下基于R-树的k-近邻连接算法

针对大规模空间数据的高性能k-近邻连接查询处理,研究了MapReduce框架下基于R-树索引的k-近邻连接查询处理。首先利用无依赖并行和串行同步计算的形式化定义抽象了MapReduce并行编程模型,基于此并行计算模型抽象,分别提出了 R-树索引快速构建算法和基于 R-树的并行 k-近邻连接算法。在索引构建过程中,提出一种采样算法以快速确立空间划分函数,使得索引构建符合无依赖并行和串行同步计算抽象,在MapReduce框架下非常容易进行表达。在k-近邻连接查询过程中,基于构建的分布式R-树索引,引入k-近邻扩展框限定查询范围并进行数据划分,然后利用 R-树索引进行 k-近邻连接查询,提高了查询效率。从理论上分析了所提出算法的通信和计算代价。实验与分析结果表明,该算法在真实数据集的查询上具有良好的效率和可扩展性能,可以很好地支持大规模空间数据的k-近邻连接查询处理,具有良好的实用价值。     

面向识别测试的雷达目标回波模拟系统设计

本文针对标准信号源、任意波形发生器以及雷达信号模拟器等测试仪器难以有效检验雷达目标检测/跟踪、目标识别等数据处理系统的缺点,设计了新型雷达目标回波模拟系统.新系统采用三级目标回波信号模拟方案,提供基本测试信号、模拟回波信号以及真实回波信号,生成与雷达前端组件输出一致的目标回波,馈入后端数据处理组件,能够有效检验目标检测/跟踪、目标识别等数据处理模块的功能与性能.     

一种多时相遥感影像存储管理的新方法

针对海量遥感影像时间分辨率不断提高,多时相遥感影像存储空间耗费大、查询效率低的问题,提出一种针对多时相遥感影像数据存储管理的模型和方法。首先确定多时相遥感影像的基态影像,然后运用变化检测技术计算出不同时相间影像的差异,将差异变化值大于设定阈值的遥感影像区域进行存储,并用于对基态影像的修正。实验证明,运用该方法管理多时相遥感影像时,可有效节省存储空间。