CAJ | 학술논문

GIS中基于简单要素模型的非加权多边形叠置分析有交、差、并、交集取反、联合、更新、标识和空间连接8个基本工具.明确目标图层与叠加图层间多边形的数量对应关系,是实现图层级别并行多边形叠置工具集的首要前提.多边形差、交、标识、更新和空间连接操作需要处理目标多边形到叠加多边形间“一对多”的映射关系;合并、交集取反和联合操作需要处理“多对多”的映射关系.本文从多核数据并行角度,分析了8种多边形叠加分析工具并行实现方法的异同,提出基于改进的分组关联最小化方法实现数据划分,基于顶点数量作为指标的负载平衡计算策略和多种并行优化方法和策略,实现了包含8种操作的并行多边形叠置分析工具集.实验结果表明,改进的分组关联最小化数据划分方法能为多边形联合操作带来约92％的并行加速性能和更鲁棒的并行性;以顶点数量作为负载平衡指标,能以极小的代价为并行求差算法获得约21％的性能提升;二路归并能有效解决多边形并行合并过程中潜在的性能瓶颈;动态调度策略下多边形求交与合并工具具有更高的加速比;使用R树进行要素预过滤能为并行求差获得超过20倍的加速;结构化存储的矢量数据批量加载策略能有效降低因磁盘I/O带来的性能损失.
GIS중기우간단요소모형적비가권다변형첩치분석유교、차、병、교집취반、연합、경신、표식화공간련접8개기본공구.명학목표도층여첩가도층간다변형적수량대응관계,시실현도층급별병행다변형첩치공구집적수요전제.다변형차、교、표식、경신화공간련접조작수요처리목표다변형도첩가다변형간“일대다”적영사관계;합병、교집취반화연합조작수요처리“다대다”적영사관계.본문종다핵수거병행각도,분석료8충다변형첩가분석공구병행실현방법적이동,제출기우개진적분조관련최소화방법실현수거화분,기우정점수량작위지표적부재평형계산책략화다충병행우화방법화책략,실현료포함8충조작적병행다변형첩치분석공구집.실험결과표명,개진적분조관련최소화수거화분방법능위다변형연합조작대래약92％적병행가속성능화경로봉적병행성;이정점수량작위부재평형지표,능이겁소적대개위병행구차산법획득약21％적성능제승;이로귀병능유효해결다변형병행합병과정중잠재적성능병경;동태조도책략하다변형구교여합병공구구유경고적가속비;사용R수진행요소예과려능위병행구차획득초과20배적가속;결구화존저적시량수거비량가재책략능유효강저인자반I/O대래적성능손실.