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文檔簡介
并行環(huán)境下的高性能空間數(shù)據(jù)處理的研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義空間數(shù)據(jù)處理在地理信息系統(tǒng)、遙感、地球物理勘探等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增大和對處理效率的要求越來越高,如何提高空間數(shù)據(jù)處理的計(jì)算效率成為目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。并行計(jì)算技術(shù)可以在多個處理單元上同時處理數(shù)據(jù),從而提高處理速度和性能,因此并行計(jì)算被廣泛應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)處理中。然而,目前的高性能空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)仍面臨許多挑戰(zhàn),例如處理效率低、容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)競爭和死鎖等問題。因此,本研究旨在通過對并行環(huán)境下的高性能空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究,提高空間數(shù)據(jù)處理的計(jì)算效率,避免并行計(jì)算中可能出現(xiàn)的問題,為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供有效的技術(shù)支持。二、研究內(nèi)容和方法本研究計(jì)劃對并行環(huán)境下的高性能空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行深入研究,主要包括以下內(nèi)容:1.空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算模型:探究在并行環(huán)境下空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算模型,建立與此相適應(yīng)的計(jì)算模型。2.并行空間數(shù)據(jù)處理的算法設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)適合并行計(jì)算的空間數(shù)據(jù)處理算法,如空間查詢和空間分析等。3.并行空間數(shù)據(jù)處理的性能優(yōu)化:優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn),從提高算法效率、減少通信量、提高數(shù)據(jù)復(fù)用等方面進(jìn)行性能優(yōu)化,使并行計(jì)算得到更好的性能表現(xiàn)。4.并行空間數(shù)據(jù)處理的實(shí)現(xiàn):在多核處理器、GPU等并行硬件環(huán)境下進(jìn)行實(shí)現(xiàn),對實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行優(yōu)化。本研究計(jì)劃采用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究。通過建立空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算模型、設(shè)計(jì)優(yōu)化算法和實(shí)現(xiàn)算法的并行化,通過對比實(shí)現(xiàn)前后性能指標(biāo)的變化,驗(yàn)證并行計(jì)算在空間數(shù)據(jù)處理中的性能優(yōu)勢,并探究如何更好地實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算。三、預(yù)期結(jié)果和意義本研究預(yù)期將在以下方面取得成果:1.設(shè)計(jì)出適合并行計(jì)算的空間數(shù)據(jù)處理算法,提高空間數(shù)據(jù)處理的計(jì)算效率,并減少計(jì)算所需要的時間。2.開發(fā)出針對并行環(huán)境下的空間數(shù)據(jù)處理的軟件及其并行計(jì)算模型,可為實(shí)際應(yīng)用場景提供高效的處理工具。3.通過實(shí)驗(yàn)分析空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算優(yōu)勢、并行計(jì)算指令的選取等,對空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了深入探究,為后續(xù)相關(guān)研究以及實(shí)際應(yīng)用提供借鑒和參考。四、研究進(jìn)度安排第一年:1.空間數(shù)據(jù)處理的并行計(jì)算模型研究。2.空間數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)和并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)。3.實(shí)驗(yàn)分析并行處理算法性能的指標(biāo)。第二年:1.對并行處理算法進(jìn)行性能優(yōu)化和并行化改進(jìn)。2.算法并行計(jì)算流程的改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)。3.針對算法的具體性能問題進(jìn)行深入分析和解決。第三年:1.進(jìn)一步優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn),提高效率和性能。2.對算法實(shí)現(xiàn)的并行計(jì)算模型進(jìn)行優(yōu)化,改進(jìn)對算法的支持。3.針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析,對研究成果進(jìn)行評估。五、參考文獻(xiàn)1.江忠紅,程岳鈞,張凌云.面向海量時空數(shù)據(jù)的分布式并行處理技術(shù).計(jì)算技術(shù)與自動化,2017,36(2):1-6.2.王春燕,張瑞華,潘盼.基于分布式并行計(jì)算的土地利用動態(tài)變化的時空模擬.應(yīng)用科技,2018,45(2):23-29.3.楊帆,戴成龍,劉存海.基于GIS的空間數(shù)據(jù)查詢算法在并行計(jì)算平臺上的實(shí)現(xiàn).計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,201
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