GRASS中基礎空間分析算法的并行策略研究與實現(xiàn).pdf

1、基礎空間分析是GIS核心的功能之一，一般的信息管理系統(tǒng)并沒有此功能?？臻g分析是聯(lián)系空間數(shù)據(jù)處理與空間數(shù)據(jù)應用模型的重要組成部分，通過觀察、分析和處理原始的數(shù)據(jù)特征，獲得更多的知識，以此為空間行為分析決策提供依據(jù)。隨著GIS應用的迅速發(fā)展，基礎空間分析逐漸成為處理地理研究領域的各種地理對象的重要方法。但是，隨著GIS應用研究的逐步深入，科研人員對地理數(shù)據(jù)海量化、數(shù)據(jù)處理實時化等要求越來越精確，對基礎空間分析功能在計算效率和性能等方面的要求

2、也日益提高。
　　由于基礎空間分析算法是GIS的一類非常重要的算法，我們有必要更加深入的研究其算法結(jié)構(gòu)，同時引入并行計算，對基礎空間分析算法的串行算法做并行化改造，來應對處理大規(guī)模地理空間數(shù)據(jù)非常耗時的問題。本論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性成果概況如下：
　?。?）在Linux集群環(huán)境中，本文采用源代碼安裝方式，首先使用yum分析GRASS GIS需要依賴的外部安裝包，對開源軟件GRASS GIS進行安裝和調(diào)試，引入MPI并行調(diào)

3、度接口，實現(xiàn)對GRASS GIS串行算法的并行化平臺改造。
　?。?）研究空間拓撲相交關(guān)系計算算法的并行化。本文先介紹GRASS GIS空間拓撲相交關(guān)系計算的串行算法v.select的特點，分析其串行算法的結(jié)構(gòu)和主要功能函數(shù)，確定可行的數(shù)據(jù)并行劃分方案。驗證經(jīng)典的基于幾何對象的數(shù)據(jù)并行劃分策略在該算法上的可行性，提出基于弧段的數(shù)據(jù)并行劃分策略，并對其進行實驗，對比分析空間拓撲相交關(guān)系計算的串行算法和并行算法的加速比曲線。
　

4、　（3）研究鄰近對象搜索算法的并行化。本文研究GRASS GIS鄰近對象搜索串行算法v.distance的特點，確定串行算法中重要的函數(shù)的功能和結(jié)構(gòu)，探索適用于此串行算法的數(shù)據(jù)并行劃分策略。驗證經(jīng)典的基于幾何對象的數(shù)據(jù)并行劃分策略適用于此算法，提出基于區(qū)域的數(shù)據(jù)并行劃分策略，并對其進行實驗，對比分析鄰近對象搜索算法的串行算法和并行算法的特點。
　　本文實現(xiàn)在Linux環(huán)境中，用MPI對GRASS GIS環(huán)境中的空間拓撲相交關(guān)系計算