栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究

本文ID：ZJWD241972

充值:150元

免费毕业论文
政治工作论文
计算机论文
营销专业论文
工程管理论文范文
医药医学论文范文
法律论文范文
生物专业论文
物理教学论文范文
人力资源论文范文
化学教学论文范文
电子专业论文范文
历史专业论文
电气工程论文
社会学专业论文
英语专业论文
行政管理论文范文
语文专业论文
电子商务论文范文
焊工钳工技师论文
社科文学论文
教育论文范文
数学论文范文
物流论文范文
建筑专业论文
食品专业论文
财务管理论文范文
工商管理论文范文
会计专业论文范文
专业论文格式
化工材料专业论文
英语教学专业论文
电子通信论文范文
旅游管理论文范文
环境科学专业论文
经济论文
人力资源论文范文
营销专业论文范文
财务管理论文范文
物流论文范文
财务会计论文范文
数学教育论文范文
数学与应用数学论文
电子商务论文范文
法律专业论文范文
工商管理论文范文
汉语言文学论文
计算机专业论文
教育管理论文范文
现代教育技术论文
小学教育论文范文
机械模具专业论文
报告,总结,申请书
心理学论文范文
学前教育论文范文

收费计算机专业论文范文

收费计算机专业论文
Delphi
ASP
VB
JSP
ASP.NET
VB.NET
java
VC
pb
VS
dreamweaver
c#.net
vf
VC++
计算机论文

毕业论文范文题目： 栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究，论文范文关键词： 栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究
栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究毕业论文范文介绍开始：
　　硕士学位论文栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究，正文共39页。
　　摘要
　　近些年来，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）的实际应用范围正以前所未有的速度扩展，包括农业，商业，地质学，自然灾害管理等各个方面。GIS作为一种分析和处理海量地理数据的通用技术，集中了计算机科学、信息学、地理学等多门学科。它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。然而在应用范围不断扩展的同时，不断增长的数据量与越来越复杂的数据分析过程对GIS的性能提出了严峻的挑战。提出合理的方案，提升GIS软件的性能，从而尽可能满足各种应用的要求，是一个亟待研究解决的课题。
　　幸运的是，随着计算机硬件技术的不断进步，多核处理器已日趋完善和成熟，并行处理的硬件基础设施有了飞速的提高，并且便于访问和使用。基于并行计算技术和多核处理器的多线程应用程序可以获得更高计算效率其应用也越来越广泛。基于并行计算及空间信息科学领域的相关理论、技术与方法，可以解决GIS中海量空间数据的并行存储、查询、检索、处理等关键技术问题，提高GIS的空间分析与数据处理能力，为决策支持等计算密集型和数据密集型的各类GIS提供强大的、高性能的并行处理能力。因此并行GIS是GIS发展的必然趋势。并行GIS首要的研究方向是其基础算法的并行化。本课题提出的栅格数据空间分析的并行算法是对栅格图像的空间分析算法的并行化。
　　距离在空间分析中是一个非常重要的变量。基于栅格的地理信息系统需要频繁地计算距离。在栅格数据空间分析中常需要计算栅格图像每个点到其最近特征点的距离，从而反映出每个点与其最邻近特征点的相互关系。通过这种空间分析可以获得很多相关信息，指导人们进行资源的合理规划和利用。例如，飞机失事紧急救援时从指定地区到最近医院的距离；消防、照明等市政设施的布设及其服务区域的分析等。此外，也可以根据某些成本因素找到A地到B地的最短路径或成本最低路径。与矢量数据相比，栅格数据结构简单，没有复杂的拓扑关系，空间分析算法也相对简单。但随着遥感仪器的空间分辨率和频谱分辨率的逐步提高，GIS应用时间的不断增长，积累了大量栅格数据。栅格数据面临数据存储容量大和计算密集的问题。
　　在传统的栅格数据空间分析中，较多的采用了穷举算法、生长环算法和推扫算法来计算栅格数据中逐点到最近特征点的距离。在以上经典算法的基础上，本文提出了一种计算栅格数据中每一点到最近特征点的距离的并行算法。本研究针对计算栅格数据中的每一点到最近特征点的距离设计一种并行算法，用来解决传统算法所面临的挑战。并设计了一种
　　基于主从模式的并行算法。在主从模式的并行程序中，流程中有主进程和子进程两条线路。算法中，主进程主要负责从栅格图像文件中读取图像，修补图像，切分图像，将不同的子图数据发送到各子进程，并发送特征点的坐标到子进程。子进程接收数据后负责计算接收到的子图像距离子矩阵，并把结果发送到主进程。最后主进程将得到的距离子矩阵组合成完整的距离矩阵。由以上过程可以看出，主进程主要负责分割发放问题及回收组合结果，每个子进程都要完成自己的计算任务。将原本是串行求解距离矩阵的过程变为分块并行执行，是这一并行算法缩短运行时间的关键。鉴于推扫算法记录距离的平方的各种优点，本算法中的距离矩阵也选择记录距离的平方。在子图中求距离子矩阵被分为求本地距离子矩阵和全局距离子矩阵两个步骤。前者是指仅考虑本子图内部的特征点而求出的距离子矩阵，后者则是考虑全图所有特征点之后求出的距离子矩阵，也是一个子进程中最终的计算结果。
　　分析与实验表明，当处理大规模栅格数据空间分析时，在并行硬件的规模满足要求的情况下，该算法可以有效减少计算最短距离所需的时间，加速比实验证明该算法具有良好的加速比性能。这个算法的成功实现将会极大地提高栅格数据的处理速度和消除一些传统距离算法的大小限制，对构建并行GIS起到基础性作用。
　　关键词：栅格数据；空间分析；距离；并行；
　　
　　目录
　　第一章绪论 1
　　§11研究背景及意义 1
　　111 栅格数据距离分析 1
　　112 并行计算技术 3
　　§12 课题研究现状 3
　　§13 主要研究内容和结构 5
　　131 课题主要研究内容 5
　　132 论文组织结构 5
　　第二章传统栅格数据最短距离算法 7
　　§21 问题介绍 7
　　§22 穷举法（Exhaustive Search） 8
　　221 算法原理 8
　　221 算法分析 8
　　§23生长环（growth rings）算法 9
　　231 算法原理 9
　　232 算法分析 11
　　§24 推扫（pushbroom）算法 11
　　241 算法原理 12
　　242算法分析 14
　　§25 本章小结 15
　　第三章栅格数据逐点到最近特征点距离并行算法 16
　　§31算法模式介绍 16
　　§32 主进程任务流程 17
　　321栅格图像的读入、修补及发送 17
　　322 拼接子图 18
　　§33 子进程任务分解 19
　　331子图边缘点赋属性值 19
　　332子图中求距离子矩阵 19
　　§34 算法详解 22
　　341 算法流程图 22
　　342 程序数据结构 23
　　343 程序部分功能函数 24
　　343 程序初始化 25
　　344 程序并行通信过程 26
　　§35 算法执行过程举例 27
　　§36 本章小结 32
　　第四章栅格数据的并行算法实验 33
　　§41算法时间复杂度分析 33
　　§42并行程序设计 33
　　§43实验环境 35
　　§44算法并行加速比实验 36
　　441 并行程序性能指标 36
　　442 实验数据与结果分析 37
　　§45 本章小结 40
　　第五章总结与展望 41
　　致谢 43
　　参考文献 44

以上为本篇毕业论文范文 栅格数据空间分析中最短距离并行算法的研究的介绍部分。

本论文在计算机毕业论文范文栏目，由论文网(www.zjwd.net)整理,更多论文,请点论文范文查找