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面向服务器集群的地理空间数据绘制及其优化方法 |
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【摘要】：面向服务器集群的地理空间数据绘制是新型硬件架构下高性能地理计算平台的核心功能之一,是新一代地理信息系统(Geographic Information System,GIS)处理大规模地理空间数据可视化任务的趋势。在服务器集群环境下,多台可独立完成绘制任务的绘制服务器通过高速交换机互联形成制图服务器集群,如何充分利用多台高性能服务器共同完成地理空间数据绘制任务并提高服务器集群的性能,需要重点研究。本文围绕“面向服务器集群的地理空间数据绘制及其优化方法”这一主题,从以下几个方面展开了研究。首先,针对服务器集群环境下地理空间数据绘制的特点,建立了面向服务器集群的地理空间数据绘制平台框架,并提出面向服务器集群基于层次划分存储结构的地理空间数据在线交互制图方法。第二,针对制图服务器集群内各台服务器间任务分配不均导致性能下降的问题,提出了一种基于绘制请求任务量结合服务器状态动态反馈机制的负载均衡调度算法,改善了负载均衡程度,提高了制图服务器整体性能。第三,针对在线交互制图过程中绘制服务器频繁对相同数据进行复杂度高的空间查询操作而大量占用服务器资源的问题,提出了一种采用矢量瓦片技术对矢量空间数据进行多尺度组织管理的方法,大幅减少了绘制过程中数据的读取时间,降低了IO代价;并在此基础上采用要素化简算法对瓦片数据进行压缩,在基本不影响绘制结果的前提下提高了绘制性能。最后,设计并实现了面向新型硬件架构的复杂地理计算平台HiGIS的地理制图服务Hiart软件,将本文提出的方法应用于系统并验证了其正确性和可用性。
【关键词】：地理空间数据绘制 服务器集群 负载均衡 矢量瓦片 多尺度 要素化简
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P208
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