GPU加速的多边形叠加分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

赵斯思  周成虎 《地理科学进展》2013,32(1):114-120

叠加分析是地理信息系统最重要的分析功能之一,对多边形图层进行叠加分析要花费大量时间。为此,将GPU用于多边形叠加分析过程中的MBR过滤及多边形剪裁两个阶段。对MBR过滤阶段,提出了基于GPU的通过直方图及并行前置和实现的MBR过滤算法。对多边形剪裁阶段,通过改进Weiler-Atherton算法,使用新的焦点插入方法和简化的出入点标记算法,并结合并行前置和算法,提出了基于GPU的多边形剪裁算法。对实现过程中可能出现的负载不均衡情况,给出了基于动态规划的负载均衡方法。通过对这些算法的应用,实现对过滤阶段及精炼阶段的加速。实验结果表明,基于GPU的MBR过滤方法相对CPU实现的加速比为3.8,而基于GPU的多边形剪裁的速度比CPU实现快3.4倍。整体上,与CPU实现相比,GPU加速的多边形叠加提供了3倍以上的加速比。  相似文献   

MySQL集群与MPI的并行空间分析系统设计与实验     

周玉科  马廷  周成虎  高锡章  范俊甫 《地球信息科学学报》2012,14(4):448-453

 GIS应用正面对空间数据规模日益增加和空间分析算法复杂度逐渐提高的挑战,本文提出一种基于MySQL空间数据库集群与MPI的并行计算库分布式空间分析框架的解决方案。该框架使用MySQL空间数据库集群解决大量空间数据存储与管理问题,利用MySQL Spatial的Replication机制加强空间数据的冗余备份和并发访问控制,同时使用MPI负责分布式计算节点间的通信减少人工控制通信的开发成本。并行框架的任务管理与调度系统采用优先队列式管理,通过Master节点监控集群状态,合理分发计算任务实现负载均衡和容错。最后,以多边形Overlay算法为例,研究其在该并行空间分析系统下的并行策略,采用数据并行的管道流水线作业方式在框架中运行测试,结果表明,该并行框架相比串行算法可以得到可靠的加速比。  相似文献   

基于遥感的中国北方风沙地貌类型分析   总被引：7，自引：0，他引：7  

刘海江  柴慧霞  程维明  钟德才  周成虎 《地理研究》2008,27(1):109-118

风沙地貌在我国有广泛的分布,特别在北方,对区域生态安全、社会经济发展有重大影响。为了了解我国风沙地貌最新状况,通过解译2000~2002年的Landsat7 ETM影像,建立了我国风沙地貌类型数据库。对北方风沙地貌的分析表明:1.我国北方风沙地貌主要分布在新疆、内蒙古、青海、宁夏、甘肃、陕西、吉林、黑龙江8省区,其中以新疆、内蒙古的面积最广、地貌类型最丰富;2.类型多样性上,干旱区沙漠的地貌类型远比半干旱区的沙地丰富,其中有些类型分布普遍,还有些类型仅仅局限于特定区域,是在特定的风力、风向、植被等作用下形成的;3.沙丘动态上,沙漠除古尔班通古特与乌兰布和沙漠以固定、半固定为主外其他都以流动为主,沙地沙丘则以固定、半固定状态占优势。本文从沙丘形态类型角度分析了我国风沙地貌的最新特征,具有定位、定量特点,所建数据库不仅能用于风沙地貌的定期遥感监测,还能对沙丘形态演化进行定位监测研究。  相似文献   

区位和管理政策对海岸带土地利用变化的影响--以昌黎黄金海岸地区为例   总被引：11，自引：3，他引：8  

王敬贵  苏奋振  周成虎  杨晓梅  杜云艳  陈秀法 《地理研究》2005,24(4):520-526

本文在RS和GIS支持下研究了河北昌黎黄金海岸地区1985年至2000年的土地利用变化格局及其影响因子。该区域的海岸区位对海岸带土地利用变化具有重要影响作用,近岸带变化较剧烈,远岸带变化较小,且具有不同的变化特点。海岸带管理政策对土地利用变化的程度和特征存在重要影响,开发区土地利用变化较剧烈,其变化类型受开发方式及其目标影响;保护区主要是大片沙丘转变为林地和草地。  相似文献   

新疆地貌数字区划   总被引：2，自引：1，他引：1  

柴慧霞  周成虎  陈曦  程维明 《地理学报(英文版)》2009,19(5):600-614

This paper presents a method of geomorphologic regionalization for Xinjiang, with the use of Srtm-DEM (resolution 90 m) and TM images for 1990 (resolution 30 m). After interpretation and classification of geomorphologic types, the present research focuses on the qualitative and quantitative distribution of different geomorphologic types based on geographical grid analysis. Then, by using system clustering analysis method, geomorphologic types are grouped into divisions. The resulting geomorphologic regionalization hierarchy of Xinjiang includes three levels, i.e., macro-landform divisions, medium-landform divisions, and micro-landform divisions, containing 6, 23 and 200 types, respectively. This method makes it possible to digitally delimit geomorphologic regions. Comparison and verification show that the spatial precision of the boundaries of geomorphologic subareas in Xinjiang is very high.  相似文献   

分治法在GIS多边形快速合并算法中的应用及效率提升评价模型   总被引：1，自引：0，他引：1  

范俊甫  马廷  周成虎  周玉科  许涛 《地球信息科学学报》2014,16(2):158-164

分治法采用分解-解决-合并的问题处理模式,应用于多边形合并算法能规避结点累积效应,与经典的“滚雪球”处理模式相比能有效提升多边形合并算法的计算效率。本文以多边形合并算法为研究对象,首先通过分析基于Vatti算法实现的多边形合并算子的效率相对于多边形顶点数的变化特征,指出合并过程中的结点累积效应是“滚雪球”多边形合并模式的潜在性能瓶颈和隐患。考虑分治法的“分而治之”思想在解决多边形合并问题上的适用性以及在归并排序算法中表现出的高效率,提出分治法的多边形“树状”合并处理模式,实现了面向要素集合或者要素层的多边形快速合并算法,最后给出了面向多边形合并的算法效率提升评价模型。实验结果显示,当仅有400个多边形时,“滚雪球”模式的时间开销约是“树状”合并模式的26倍,当需要合并11 200个多边形时,前者的时间开销约是后者的926倍。因此,基于分治法的多边形树状合并策略是对多边形合并算法以及应用到多边形合并算法的高级空间分析算法进行优化的可行途径。  相似文献   

月表形貌特征研究进展及趋势分析   总被引：4，自引：0，他引：4  

程维明  王娇  周成虎 《地理研究》2014,33(6):1003-1014

在月球探测及科学研究过程中,对月表形貌特征的认识和分析是月球探测计划的关键任务之一,有助于理解和揭示月球的形态特征及空间分异规律,对于分析月球岩石构造、估算月表年龄、反演月壤厚度、恢复月球的起源和演化历史等都具有重要意义。从月表形貌特征的塑造及表达、宏观特征的分析与定量刻画、月表撞击坑的识别与分类及空间分异特征等几方面进行了归纳和分析,提出了未来月表形貌的研究方向,包括全月球形貌特征的多级分区划分、撞击坑类型的划分、全月球撞击坑空间分异特征及规律的研究、基于撞击坑空间分布探讨月球演化、基于形貌特征的比较行星学研究等。  相似文献   

基于DEM的黄土塬形态特征分析及发育阶段划分   总被引：1，自引：0，他引：1  

仝迟鸣  周成虎  程维明  张文杰  王娇  刘海江 《地理科学进展》2014,33(1):42-49

基于DEM的地形分析方法已被广泛应用于地貌学研究中,但当前研究以定性或半定量居多,利用各类参数对大面积区域的量化分析研究较少。本文以黄土高原为研究区,利用GIS 及DEM地形分析方法,将坡度小于15°的正地貌提取出来,然后利用坡度与起伏度结合分析得到黄土塬顶面,两者相减得到黄土塬坡面,最终提取黄土塬1106 个;选取黄土塬核心区的106 个样本,分别计算坡面平均坡度、顶面长短轴比、沟壑密度、顶面与底面比、地面裂度5 个指标,然后对其分别进行等级划分,计算5 个指标的几何平均值,作为评价研究区黄土塬相对年龄的指标;对组合指标（I）进行分析后,将其划分为3 级,分别为早期（I<1.74）、中期（1.74≤I<2.12）和晚期（I≥2.12）。研究结果显示,在黄土塬的不同发育阶段,各个形态指标整体上存在差异,各子类型内部也存在发育先后不一致的情况。在对黄土塬各子类型计算发育阶段指数之后发现,从黄土塬、黄土残塬到黄土梁塬,I值逐渐增大。形态指标的有序变化与前人研究所得的黄土地貌发育过程十分一致。  相似文献   

多时相TM影像相对辐射校正研究   总被引：19，自引：0，他引：19  

张友水  冯学智  周成虎 《测绘学报》2006,35(2):122-127

多时相影像对应波段中地物波谱“准”不变特征点(Pseudo-Invariant Features,PIFs)的选取是相对辐射校正的前提,采用目视解译选取主观性较强,在一定程度上影响了校正精度。利用绍兴试验区两时相TM影像,通过样本点间差异阈值,主成份分析和回归分析方法控制选取影像对应波段间的PIFs,使得校正样本点的选取具有客观性。在此基础上获取增益和偏移量并对两时相影像进行相对辐射校正,取得了较好的校正效果,从而有利于土地利用/覆盖变化监测。  相似文献   

新疆阿克苏河流域年径流时序特征分析   总被引：21，自引：2，他引：19  

蒋艳  周成虎  程维明 《地理科学进展》2005,24(1):87-96

阿克苏河是塔里木河的主要支流,依据阿克苏河流域内5个代表站的40余年年径流实测资料,选取多种径流统计参数,分析流域范围内不同径流补给来源的径流年内分配规律和多年变化特征。结果表明：阿克苏河流域径流补给具有垂直地带性和多样化特点,径流时序特征与径流的补给来源有密切关系;径流年内分配极不均匀,集中程度高;而径流的多年变化变差系数小,丰、枯频率密度近似正态分布,无特大丰水年和枯水年,径流量多年变化趋势比较稳定。  相似文献