高性能GIS研究进展及评述

摘要：

互联网技术的发展使地理信息技术得到了前所未有的发展和应用,地理信息计算呈现出计算速度快、运行效率高、应用多样化的发展特征.而随着计算机硬件性能飞速提升,传统的GIS数据处理方式并不能与之匹配,各种缺陷与弊端逐渐显现,亟待更高效的数据处理方式.目前,以并行集群计算技术和分布式网络技术为代表的高性能计算的出现,为这些问题的解决带来了新思路,并逐渐发展形成了新一代的多核并行高性能计算系统.当前,如何利用新型硬件体系结构带来的计算能力,研究新一代高性能GIS计算系统,解决现在所面临的时空数据密集和计算密集问题成为重要挑战.高性能计算是基于一组或几组计算机系统组成的集群,通过网络连接组成超级计算系统以加强数据处理、分析计算性能的一种技术.在实际应用中,逐渐形成Hadoop,Spark和Storm 3大主流分布式高性能计算系统,它们三者各具优缺点.本文从高性能GIS算法、并行GIS计算、内存计算和众核计算4个方面梳理、归纳总结了高性能GIS的技术体系,分析了每类高性能GIS技术特征,综合分析、评述了近年来高性能GIS的研究进展,并对高性能GIS未来发展进行展望,为更完备、高效的高性能GIS体系的建立、发展和应用提供参考.今后,并行GIS计算、高性能计算模式和分布式存储仍然是GIS技术领域发展的重要方向,通过高性能GIS系统可有效地解决时空数据密集、计算密集和网络通讯密集等问题,大大提升GIS地理分析效率.

关键词：高性能GIS、高性能GIS算法、并行GIS计算、内存计算、众核计算、GIS云计算

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分类号：TU5;TS7

资助基金：国家测绘公益项目201512015;北京市科技专项Z151100003615012、Z141101004414011;中国科学院国防科技创新基金项目CXJJ-14-M13;中国科学院重点部署项目KZZD-EW-07-01-001;国家科技支撑计划项目2013BAC03B00;资源与环境信息系统国家重点实验室自主研究项目088RAC00YA;北京市优秀人才项目201500002685XG242;全国博士后国际交流计划20150081;朝阳区博士后基金

在线出版日期：2017-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：437-446