基于大规模矢量数据划分的GIS并行化方法研究开题报告.docx

基于大规模矢量数据划分的GIS并行化方法研究开题报告
一、研究背景和意义
地理信息系统(GIS)已经成为了在地理领域中进行数据存储、处理和分析的一种重要工具，在各个研究领域中都得到了广泛的应用。GIS系统需要处理很多需要大量计算才能完成的运算任务，包括地图矢量数据的分析、空间查询、拓扑分析等。随着GIS技术垂直应用的深入和涉及领域扩展，大规模数据的处理已经成为了GIS工作中的一个重要问题。处理大规模矢量数据需要对数据进行划分和分布式处理，因此需要对GIS系统进行并行化设计。
矢量数据在GIS领域中占据了主导地位，而矢量数据的大规模处理和分析是一个极具挑战性的任务。在当前的GIS软件系统中，矢量数据通常以层的形式进行组织，层中的数据通常保存在单个计算机上或在服务器端处理。这种传统的处理方式往往需要大量的处理时间和计算资源，处理效率较低。为了解决这个问题，在处理多层数据时需要采用并行化方法，将单个任务划分成多个子任务并分发到可用的多个计算机或服务器上。
因此，本研究的意义在于对大规模矢量数据的GIS并行化设计进行深入探究和研究，并为GIS系统的优化和进一步的稳健性提供技术支持和数据模型。
二、研究目的和内容
本研究的目的是设计并实现一种基于大规模矢量数据划分的GIS并行化方法，以加速计算过程和提高GIS系统处理大规模数据的效率。研究内容包括以下几个方面：
1.基于大规模矢量数据划分的并行化算法研究：对基于大规模矢量数据的GIS并行化进行算法设计和优化研究，比如矢量数据的分块处理、矢量数据的并行查询等，以提高并行计算的效率和减少计算时间。
2.并行计算平台设计研究：研究并行计算平台的设计和实现，以实现大规模矢量数据的并行处理和分布式运算。
3.分布式数据库设计研究：研究分布式数据库的设计和分散式搜寻技术，以支持无割接性的并行计算和分布式储存。
4.GIS并行化架构设计研究：对基于大规模矢量数据划分的GIS并行化系统的架构进行设计和优化，以提高系统的稳定性和运行效率。
三、研究方法和计划
本研究采用实证分析法和实验研究的方法，以实验数据分析和成果评价为主要研究手段，主要工作步骤如下：
1.研究大规模矢量数据在GIS系统中的并行化方法，并对现有的方法进行分析和比较。
2.设计并实现一个基于大规模矢量数据划分的GIS并行化系统，并在此基础上进行测试和性能分析。
3.进一步分析系统优化和改进的方式，以提高系统的稳定性和性能。
4.验证在实际环境中所提出的方法的可行性和有效性。
研究计划安排如下：
第一年：研究大规模矢量数据并行化算法和并行计算平台的设计、建模和测评;
第二年：研究基于分布式数据库的GIS并行化架构，并应用并行化技术进行实践与储存；
第三年：开展GIS并行化系统应用与实验，对所提出的方法进行验证和成果总结。
四、预期成果和创新点
本研究预期的成果有：
1.提出一种基于大规模矢量数据划分的GIS并行化方法。
2.设计和实现一个具有较高性能的GIS并行化系统，以提高GIS系统处理大规模数据的效率。
3.验证所提出的方法和系统的有效性和可行性。
本研究的创新点在于：
1.设计一种基于大规模矢量数据划分的GIS并行化方法，以提高GIS系统处理大规模数据的效率。
2.抛开传统的GIS系统处理方式，探索采用分布式数据库和并行处理技术进行GIS数据处理和储存的方法。
3.利用并行化方法，极大地提高了GIS系统的处理速度和效率，为GIS系统提供了进一步的发展思路和技术支持。