A machine learning approach for predicting computational intensity and domain decomposition in parallel geoprocessing     

Peng Yue  Fan Gao  Boyi Shangguan  Zheren Yan 《International journal of geographical information science》2020,34(11):2243-2274

ABSTRACT

High performance computing is required for fast geoprocessing of geospatial big data. Using spatial domains to represent computational intensity (CIT) and domain decomposition for parallelism are prominent strategies when designing parallel geoprocessing applications. Traditional domain decomposition is limited in evaluating the computational intensity, which often results in load imbalance and poor parallel performance. From the data science perspective, machine learning from Artificial Intelligence (AI) shows promise for better CIT evaluation. This paper proposes a machine learning approach for predicting computational intensity, followed by an optimized domain decomposition, which divides the spatial domain into balanced subdivisions based on the predicted CIT to achieve better parallel performance. The approach provides a reference framework on how various machine learning methods including feature selection and model training can be used in predicting computational intensity and optimizing parallel geoprocessing against different cases. Some comparative experiments between the approach and traditional methods were performed using the two cases, DEM generation from point clouds and spatial intersection on vector data. The results not only demonstrate the advantage of the approach, but also provide hints on how traditional GIS computation can be improved by the AI machine learning.  相似文献   

生物土壤结皮对风沙土和黄绵土膨胀特性的影响     

王国鹏  肖波  李胜龙  姚小萌  孙福海 《中国沙漠》2020,40(1):97-104

作为重要的土壤物理性质，膨胀性在影响土壤导水性、持水性、抗蚀性以及土壤结构的形成和发育等方面发挥着重要作用。为了探讨生物土壤结皮（BSCs）土壤的膨胀特性及其主要影响因素，针对黄土高原风沙土和黄绵土两种典型土壤，利用膨胀仪测定并比较了有、无藓结皮及其在不同因素（初始含水量、干湿循环、冻融循环、温度）下膨胀率的差异，分析了BSCs对土壤膨胀性的影响及其与环境因素和BSCs性质的关系。结果显示：风沙土上藓结皮的膨胀率为1.93%，较无结皮增加了8.65倍；而黄绵土上藓结皮的膨胀率为2.05%，与无结皮相比降低了76.68%。藓结皮的生物量和厚度与其膨胀率在风沙土上均呈线性正相关关系（P < 0.05），在黄绵土上分别呈二次函数（P=0.02）和线性正相关关系（P=0.02）。初始含水量同时影响了土壤最大膨胀率和稳定膨胀时间，影响程度风沙土远大于黄绵土（包括藓结皮和无结皮）；干湿循环次数对无结皮土壤膨胀率的影响程度大于藓结皮土壤，其中风沙土和黄绵土上无结皮的膨胀率分别是50.00%~620.00%和-2.28%~10.81%，而两种土壤上藓结皮的膨胀率分别是-5.70%~10.88%和-10.24%~-21.46%；冻融循环下4种土壤的膨胀率均有不同程度的降低，降幅为0~18.54%。黄绵土无结皮的膨胀率受温度影响程度较大，50℃下黄绵土无结皮的膨胀率分别是25℃和35℃下的1.17倍和1.21倍。BSCs显著地改变了风沙土和黄绵土表层的膨胀性，其影响的程度和方向取决于土壤类型。同时，BSCs的膨胀性受含水量、温度、干湿以及冻融循环等关键因素影响。  相似文献   

乡村空间重构的理论研究进展与理论框架构建     

金利霞  文志敏  范建红  杜志威 《热带地理》2020,40(5):765-774

在新时代城乡融合发展、乡村地域人地关系日益复杂的背景下，乡村空间重构成为乡村地理学研究的重要课题。西方“后生产主义”语境下，乡村空间研究开始出现消费转向、社会-文化转向和后现代转向，多功能、全球化乡村转型与空间重构研究成为西方乡村空间研究的热点；国内研究主要基于乡村地理学人地关系地域系统理论展开乡村空间重构过程—机理—调控研究以及微观视角下农户经济空间行为研究；当前，中国乡村空间重构呈现自上而下的政治经济学转型特征，具有中国特色的农村集体组织与政府、企业、个人等其他主体之间的空间-权力关系成为乡村空间重构的重要视角。政治经济地理学及“社会-空间”二元辩证法为乡村空间重构研究提供了很好的研究范式与研究方法，乡村空间重构研究应系统整合空间生产、主体能动性、土地资本化、社会关系网络、人地关系地域系统和农户地理等政治经济学、地理学理论，强化自然、经济、社会和文化等多要素相互作用及其空间响应机制研究，重点开展多要素多维度的乡村空间格局形成及演变规律研究、乡村社会空间再生产研究、能动性视角下乡村劳动力空间生产研究、政府政策制度与城乡空间治理体系创新研究。  相似文献   

Post-earthquake economic resilience and recovery efficiency in the border areas of the Tibetan Plateau: A case study of areas affected by the Wenchuan Ms 8.0 Earthquake in Sichuan,China in 2008     

Zhou  Kan  Liu  Baoyin  Fan  Jie 《地理学报(英文版)》2020,30(8):1363-1381

Journal of Geographical Sciences - The border areas of the Tibetan Plateau and the neighboring mountainous areas have a high incidence of earthquakes with a magnitude greater than Ms 5.0, as well...  相似文献   

Analysis of Spatial–Temporal Evolution of Mining-Induced Fracture Field: A Case Study Using Image Processing in the Shaqu Coal Mine,China     

Cheng  Zhiheng  Liu  Biao  Zou  Quanle  Wang  Xin  Feng  Jicheng  Zhao  Zhiyan  Sun  Fulong 《Natural Resources Research》2020,29(3):1601-1615

Natural Resources Research - Mining-induced fracture plays a key role in gas drainage for gas burst-prone underground coal mines, especially for closely multilayered coal seams. The layout and...  相似文献   

情境教学的课堂评价与教学改进研究——以“资源枯竭型城市的发展方向”为例     

马巍  王民 《地理教学》2020,(4):11-13,29

情境教学是培养学生核心素养的重要教学方法,本文提出了情境教学的课堂评价原则:情境具有真实性、情境与教学目标具有关联性、情境应划分水平。同时提出从情境的结构和关系、解决情境中的问题所涉及地理要素的数量及其关联程度两个角度分别对情境水平进行划分,并结合“资源枯竭型城市的发展方向”课例,提出目前情境教学中存在的问题及教学改进建议。  相似文献   

三元插层材料的合成及其在聚丙烯老化中的应用          下载免费PDF全文

郭凡  刘志启  王庭胜  李丽娟  李娜 《盐湖研究》2020,28(3)

以FeCl3?6H2O、NiCl2?6H2O、MgCl2?6H2O为原料，以NaOH为沉淀剂采用水热法合成了镁镍铁水滑石 (MgNiFe-LDH)，通过X射线衍射 (XRD)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 和扫描电镜 (SEM) 分析了MgNiFe-LDH结构及形貌，探讨了不同陈化时间和水热温度对MgNiFe-LDH合成的影响。将制得的MgNiFe-LDH添加至聚丙烯 (PP) 中，制备MgNiFe-LDH/PP复合材料，通过对材料的加速老化测其力学性能，研究了添加MgNiFe-LDH前后材料力学性能的差异。研究结果表明，当Mg2+:Ni2+:Fe3+=2:1:1，反应温度为140℃、陈化时间为24 h时，合成的MgNiFe-LDH为片状，形貌较为规整，颗粒粒径约为2μm；经加速老化后，填充MgNiFe-LDH 复合材料的抗老化性能优于纯PP，当MgNiFe-LDH的填充量为6 wt% 复合材料拉伸强度不变，可明显提高PP的抗老化性能。  相似文献   

建鲤基因组DNA的RAPD分析     

董在杰  朱健  袁新华  王建新  姜焱 《广东海洋大学学报》2002,22(1):3-6

用 1 5个随机引物对建鲤基因组DNA进行RAPD分析 ,结果显示 ,建鲤群体内的遗传相似系数为 0 91 81± 0 0 73 8,多态位点比例为 0 41 67,平均杂合度为 0 1 884。表明建鲤种质较纯 ,群体内的遗传变异程度较小。建鲤优良性状产生的分子学基础是等位基因的杂合程度较高  相似文献   

LHRH-A和hCG对南方鲶血清促性腺激素水平的影响     

邓思平  王德寿  张耀光  吴天利 《广东海洋大学学报》2003,23(1):13-16

运用放射免疫分析法测定了促黄体释放激素类似物 (LHRH A)和人绒毛膜促性腺激素(hCG)对南方鲶血清促性腺激素 (GTH)水平的影响 ,结果表明 :LHRH A和hCG都能提高南方鲶一龄幼鱼血清GTH水平 ,hCG与LHRH A结合注射后血清GTH水平显著高于单独注射hCG或LHRH A后的血清GTH水平。LHRH A和hCG结合注射可诱导性成熟南方鲶排卵 ,同时排卵过程中伴随着血清GTH水平的急剧上升 ,在排卵后迅速下降 ;注射同样剂量的药物而未排卵的血清GTH水平虽有升高 ,但升高的幅度不及排卵鱼。这种血清GTH水平的急剧增高对诱导南方鲶卵母细胞最后成熟和排卵具有重要作用。  相似文献   

A STUDY ON LAND SYSTEM INNOVATIONS IN THE CONSTRUCTION OF SMALL TOWNS IN CHINA     

LIANGLin－ke  CHANGJiang 《中国地理科学(英文版)》2002,12(1):80-85

The economic development in China and the rising of the living standard need to speed up the urbanisa-tion.The development of small towns is an important way to Chinese urbanization.Land use plays a very important role in the development of small towns.However there are many problems in the development of small towns,esp.in land use.The paper first discusses the land problems in the development of small towns.Such as much cultivated land lies idle,under-utilization and waste of land,increasing illegal use of land,unstable contractural relationship for land use.The relationship between the development of small towns and land use is also studied.Then the guidelines for the land system innovations of small towns are put forward.Namely the sustainability of social and economic development,the bal-ance between land reservation and land utilization,the provision of service to village ,agriculture and farmer,the manage-ment of land resource and land assets,the parsimonious andlegal use of land.The basic framework of land system innova-tions of small towns is put forward finally.It include the land replacement policy for small towns and the permanent tenan-cy of farmland,the overall plan for land uses and other plans in harmony,the establishment of a flexible system of land supplies,using land with payments ,the transfer of agricultural land and refining the land law related to the construction of small towns.  相似文献