基于cluster的并行GIS关键技术研究与原型系统探讨的开题报告.pdf

基于cluster的并行GIS关键技术研究与原型系统探

讨的开题报告

一、选题背景及意义。

随着GIS科学与技术的不断发展，GIS在越来越多的领域得到了广

泛应用。而大规模空间数据的处理与分析已成为GIS应用领域中的一个

重要问题。传统的GIS系统通常是建立在单机环境下，存在着处理速度

慢、数据量有限、资源受限等问题，这些都制约着GIS技术的进一步发

展和应用。

为了解决以上瓶颈问题，采用“并行计算”技术对GIS进行优化已

成为了一个发展方向。而对于大规模空间数据的处理，采用Cluster并行

计算架构可以将一个任务分解成多个能够并行计算的小子任务，以此提

高处理效率和资源利用率。基于Cluster的并行GIS技术，已成为GIS业

界相关研究的热点之一。

本文旨在为了研究如何利用Cluster实现大规模空间数据的处理与分

析，探究基于Cluster的并行GIS关键技术，并开发相应的原型系统，以

此提高GIS的处理速度与处理能力，为相关领域研究提供参考和支持。

二、研究内容与思路。

本文将研究Cluster并行计算架构下的并行GIS技术。主要研究内容

包括以下几个方面：

1、Cluster的软硬件环境建立。为了落实并行计算，需要搭建

Cluster系统，包括硬件环境（如服务器、存储设备等）、软件环境（如

操作系统、网络配置及MPI等并行计算工具）等。在搭建系统的过程中

要确保高可用性、高性能和可伸缩性。

2、基于Cluster的GIS并行计算模型。本研究将针对GIS所涉及的

基础数据结构和算法，设计与实现可并行计算的算法模型，建立基于

Cluster的GIS并行计算模型。

3、并行GIS空间数据处理与分析。开发基于Cluster的GIS应用系

统，完成基础的GIS空间数据处理与分析的功能。以计算坐标点、统计

空间数据和改进空间索引等为例，演示如何在Cluster环境下实现并行计

算，提高工作效率。

4、系统测试和性能评估。根据测试数据，进行系统性能评估，总结

Cluster并行GIS技术的特点、优劣及适用领域。在特定场景下说明

Cluster并行计算所带来的效率提升。

三、可行性分析。

Cluster并行计算已经成熟，是一种成本相对较低、可扩展性较强、

受限程度较低的并行技术。而GIS技术在大数据环境中对处理能力和效

率要求较高，采用Cluster并行计算架构是非常可行的一种方案。

四、研究预期结果及意义。

本文预期可以从下列方面取得一定的成果：

1、建立基于Cluster的并行GIS技术体系。探讨基于Cluster的

GIS并行技术的关键技术及实现方法，揭示并行计算在GIS处理中的优势。

2、建立基于Cluster的并行GIS原型系统，完成相关的空间数据处

理测试。将研究成果应用于原型系统，演示并行计算所带来的优势，以

验证Cluster并行计算在GIS处理中的可行性与价值。

3、在目前大规模地理信息数据处理方面的研究优化，以及科学数

据处理领域探究以及应用方面提供有力支持。提升相关领域技术水平，

促进GIS技术在社会、科技、经济等各行业中的广泛应用。