基于Rucio的高能物理网格数据管理的研究和应用

【目的】近年来,高能物理网格数据规模和用户需求产生重大变革,需要研究和应用新兴网格数据管理技术以应对需求变化。【方法】基于新型网格数据管理系统Rucio,利用其高伸缩性、模块化和可扩展性的软件特点,发挥其分布式数据恢复、自适应的数据复制的功能特性,为多个国内主导的国际合作实验设计了面向实验需求的网格数据管理解决方案。【结果】实现了分布式数据统一命名、数据增删改查等基础管理功能、多站点数据副本管理、原始数据分发管理、实验软件数据管理接口嵌入等多种功能,并先后进入了测试应用阶段。【结论】本研究为未来国内主导的国际合作的高能物理实验网格数据管理方案的设计和开发进行了探索和尝试,希望进一步在网格架构上开展深入研究,实现国内实验通用标准的网格数据管理方案。

基于网格数据的北京文化产业空间分布特征与优化建议

本文利用GIS技术把北京市分为1766个网格,运用数据爬虫技术获取各网格的文化企业数据,运用空间自相关方法从微观层面深入挖掘北京文化产业的空间分布特征。结果表明,北京市文化企业数量分布总体上呈现中心城区密集并向周边城区扩散的空间集聚特征,识别出各行政区的文化产业热点网格区域,结合各城区热点区域分布及其人文生态资源特点,提出了差异化的文化产业空间承载优化建议。

气象网格数据的快速渲染研究与应用

随着更高精度的气象网格数据在气象业务中的广泛应用,使用高精度网格数据为社会公众提供精细化气象服务的需求越来越旺盛。针对气象网格数据文件大,网页前端动态渲染效率低等问题,提出基于瓦片金字塔模型的网格数据快速传输和渲染技术的研究及应用。采用服务器端的金字塔模型的瓦片动态切割、压缩传输以及浏览器终端的插值和渲染等技术,实现基于B/S框架下HTML5的气象网格数据快速展示的流程。同时,利用中国区域1 km分辨率多源融合实况分析产品,基于微信小程序终端进行检验发布,试验结果表明,百兆级气象网格数据可视化更新时间达毫秒量级,可以广泛应用于各类空间网格数据高效可视化的页面渲染。

一种网格数据库事务模型的研究

网格事务的管理更是网格数据库管理系统（GDBMS）的关键技术之一。网格环境下对数据库的访问不仅要求短生命周期的事务，而且也要求支持长事务。本文提出了一个适于网格环境下的数据库事务模型，仿真实验证明该模型的设计思想是可行的。

基于网格数据的贵州土壤侵蚀敏感性评价及其空间分异

在通用土壤侵蚀方程的基础上,建立了土壤侵蚀敏感性评价指标体系,利用G IS方法对影响土壤侵蚀敏感性的单因子进行评价,并将各因子进行网格化,运用网格数据的空间叠加分析方法对贵州省土壤侵蚀敏感性进行综合评价。在此基础上探讨了贵州省土壤侵蚀敏感性空间分异规律。通过与已有的土壤侵蚀现状图比较,发现土壤侵蚀高敏感区与水土流失严重区并不吻合,并进一步指出,脆弱的喀斯特环境是产生严重水土流失和导致石漠化的地质基础,强烈的人类活动是加速这一过程的主要驱动力量。

中国55年来地面水汽压网格数据集的建立及精度评价

对气象要素网格化是气候变化研究中避免空间抽样误差的有效方法之一。文中采用薄盘光滑样条插值法(ANUS-PLIN),在考虑站点经度、纬度和海拔高度的基础上,对中国55年来地面水汽压站点资料进行空间插值,得到了中国陆地水汽压年和月平均值1°×1°网格数据集。精度检验表明:中国年水汽压插值误差普遍小于0.3hPa;而月水汽压的插值误差由于受水汽压周期变化的影响,表现出周期性变化的特点。一般夏季较大,最大误差在0.5hPa左右,冬季较小,约为0.2hPa。在考虑站点海拔与对应网格DEM差值大小的基础上,建立实测水汽压值与对应网格水汽压值年序列,并进一步分析二者的相关关系,表明:(1)二者具有很好的相关性,相关系数为0.88—0.96;(2)能很好地模拟地形影响,得到的网格水汽压可以较好地代表实测水汽压的变化趋势。由此建立了中国近55年来地面水汽压的年序列。其趋势表明:近55年来中国年平均水汽压呈增加趋势,其线性趋势为0.52hPa/(100a),其中西部增加趋势大于东部,且以夏季的增大趋势最为显著。结合近50年来气温的变化趋势说明:在中国,气温每增加1℃,大气中年平均水汽含量约增加3.15%。

基于公里网格数据的地震救援区域划分方法

地震救援区域的划分是搜救工作的基础,且不同的救援区域面临的救援难度也不一样。房屋倒损是造成人员伤亡的主要因素,同时也是衡量救援难度的主要指标。除此以外救援队还受灾区的自然地理条件、交通状况等因素的影响。以公里网格的房屋倒损程度作为救援区域划分的主要指标,在此基础上,结合地形地貌、气候等自然地理因素,实现对地震灾区救援区域的分级划分。通过对救援区域的划分,同一分区内的救援工作难度相似,对救援能力、搜救设备类型、救援物资的需求都较为一致。不仅对压埋人员分布及救援难度一目了然,而且也为救援力量、物资的合理调度分配、指挥决策提供科学依据。最后,以2010年玉树7.1级地震为例,实现玉树灾区救援区域的划分。

基于NetCDF的海底地形网格数据模型创建与调度

主要介绍了NetCDF的原理以及如何按照NetCDF的格式规则创建、快速调度网格数据的步骤和方法,并利用这些原理、步骤、方法,实现对海底地形网格数据的快速创建和调度,在此研究领域上提供一定的理论和实践基础。

多尺度小波分析用于DEM网格数据综合

数字高程模型 (DEM)虽已广泛应用于地学、景观以及区域规划等工作 ,然而在不同尺度下 ,不同的系统对其数据量的要求是不同的 ,且数据量将影响系统运行及分析的速度 ;其次等高线的制图综合也可直接通过数字高程模型数据的综合来实现 ,为了加快 DEM数据综合的速度和保持综合前后 DEM数据特征一致性 ,提出了一种采用小波多尺度分析的方法来进行 DEM网格数据综合的方案 ,并给出了数字高程模型网格数据的综合基本模型 ,同时对综合以后的可靠性分别从数据量、断面图和曲面面积变化等方面进行了分析。具体实例说明 ,将多尺度小波分析用于

基于OGSA的网格数据库研究现状和趋势

网格上的大量数据需要使用数据库系统来管理。介绍了与网格环境下数据库系统相关的概念,讨论了网格数据库的关键技术,包括WebServices、OGSA、OGSI、Globus Toolkit和OGSA-DAI。OGSA是网格数据库的一种以服务为中心的结构形式,以此为基础的网格数据库研究正不断展开。分析了网格数据库研究的趋势,建议数据库研究人员对网格数据库作更多的研究,致力于从网格应用中发现并解决网格数据库面临的新问题。

三维模型网格数据压缩技术研究

为解决三维模型检索系统查看三维模型细节时系统响应缓慢的问题,提出了一种可用于B/S系统架构的三维模型数据的压缩以及相应的快速解压缩方法。首先分析三维模型数据特征以及通用模型文件格式,给出用于解析模型文件的正则表达式;然后通过模拟缓存置换机制优化模型的顶点和面片组织结构,进行差值预测编码,并在客户端快速解压成WebGL支持的数据结构;最后将这种网格压缩方法融入三维模型检索系统。实验分析表明使用WebGL对压缩后模型渲染效果良好,在理想带宽下查看模型的响应速度比未压缩前至少加快了5倍。

曲面网格数据的边缘提取与显示

曲面网格数据是有限元计算与实际测量中经常得到的一类重要的离散数据 ,由于其采样不规则 ,采样点分布在曲面上 ,因而已有的图像分析方法不再适用 .文中讨论了该类数据的特征分析方法 。

网格数据传输协议探讨

GridFTP协议的功能及特点,并对其性能及应用与实现作了讨论。

基于OpenGL的网格数据三维地形鼠标取值方法

在OpenGL的三维场景模拟中,通过鼠标取点得到该点的三维坐标一直是一个难题,而在三维地形模拟中则进一步要求通过鼠标取点得到该点在地形数据中的实际值,即用鼠标取值,因此OpenGL三维地形的鼠标取值一直是这类应用程序中的难点。文章在解决实际问题的基础上实现了一种解决基于OpenGL的网格数据的三维地形的鼠标取值方法。

基于网格数据图的自适应细分及边缘提取

文章针对网格数据计算的可视化表达,给出了网格数据图有限元自适应细分方法;进而提出了网格计算与图形及数字图像处理的信息融合提取算法,实现了数据的自适应采样细分、图像分割与边缘提取。实验结果表明,该方法在不增加太多的计算及数据量情况下,可以很好地提高特征区域数据分辨率和网格数据计算的效率。

三角形网格数据的边缘提取及网格自适应细分

三角形网格数据是数值计算及实际测量中获得的一类主要的不规则网格数据，数据量比较庞大，结构复杂，因而数据的可视化和分析存在许多困难。如果只将人们有兴趣的数据特征区域提取出来并单独处理（可视化、存储、后处理），不仅可以减少可视化中的计算及存储需求，而且可以为数据场中特征的高级表示、分析提供基础。因此本文讨论三角形网格数据中特征区域边缘的提取算法。我们在三角形网格中引入了邻域的定义，并基于此定义给出网格数据中边缘网格点的检测算法。该算法被用于三角形网格的局部自适应加细。

二维网格数据中特征区域的提取算法

网格数据是有限元计算与实际测量中得到的主要数据，数据量较大．在数据可视化时减少计算及存储的一个有效方法是将庞大数据中的特征区域提取出来并单独显示及存储．为此，文中将讨论二维网格数据中特征区域的自动提取方法．对于常见的各类网格数据，给出了从中提取特征区域的区域生长算法，及检测特征区域边缘点的边缘检测算法．

基于网格数据的内蒙古决策气象服务技术研究与实现

基于智能网格预报和多源资料融合分析网格实况产品,研发自动化决策气象服务制作和产品可视化展示技术,提高精细化决策气象服务产品制作效率和服务水平。在建立影响内蒙古地区主要气象灾害的决策气象服务敏感性分析启动阈值基础上,采用Quartz技术对智能网格产品要素值进行检测,实现以格点区域范围显示的自动启动。利用WebGIS的OpenLayers技术研发出网格格点气象要素数据可视化动态展示。根据需求设计自治区、盟市、旗县三级不同层级色斑图和格点图下载及图形自动生成功能。采用PostgresSQL分布式集群数据库快速统计方法实现智能网格实况数据统计、计算和查询。对网格格点气象要素展示和预报效果进行实验与检验,结果表明启动阈值检测、数据显示、图形下载均能够准确客观地展示,智能网格预报图与站点实况图进行对比分析结果准确。

3DGIS构模与FLAC-3D建模网格数据融合技术研究

3DGIS构模与FLAC-3D建模中网格数据的融合技术能更好的发挥3DGIS可视化模型在建模方面的优势和解决FLAC-3D数值计算技术在前、后处理方面的劣势。本文初步探索3DGIS可视化构模与FLAC-3D建模中网格数据融合技术研究现状和关键技术。

一种面向服务的网格数据库事务模型

网格具有异构性、动态性、自治性和分布性等特点,分布式体系结构下的事务模型已不能适应网格环境下事务管理的需求。本文在分析网格事务处理的特点与目前研究现状的基础上,基于开放网格体系结构(OGSA)和Web服务资源框架(WSRF),提出一个适应于网格环境下的数据库事务模型。该模型主要包括协调者事务和参加者事务,能满足网格的动态性和可扩展性。模拟实验证明该模型在动态、面向服务的环境下是可行的、有效的。