Voronoi图用于确定城市经济影响区域的空间组织

确定城市经济影响区域的空间组织是一项十分复杂的工作,在区域规划和城市规划中有着重要的理论和实际意义.目前,通常是利用数理统计的方法进行城市的分级,并以此来确定区域中的中心城市,未充分考虑区域空间中城市之间的竞争关系;确定城市经济影响区域时,往往采用断裂点公式来划定两两城市之间的分界线,当城市的数量较多时,这种方法有困难且工作十分繁杂.本研究提出可以用Voronoi图来确定各级城市的空间影响区,并利用Voronoi多边形邻居关系的性质来确定城市体系中不同等级城市之间的空间组织关系.

发布/订阅系统可伸缩性支持技术研究

在发布/订阅系统中，订阅者向系统注册其对某一个或某一类事件的兴趣，发布者将生成的事件发布到系统中，发布/订阅系统负责将事件与订阅进行匹配，并向对事件感兴趣的订阅者发出事件通知。发布者和订阅者在时间、空间和控制流上完全解耦合，能很好地满足大型分布式应用对松耦合交互的需求。发布/订阅系统在金融服务、新闻服务、物流等领域有着很大的实际应用价值。随着传感器技术的发展和普适应用的增长， 发布/订阅系统应用于传感器网络和 RFID应用等普适环境下的研究方兴未艾。在普适环境下，分布式大规模多种类事件给发布/订阅系统带来了更多的系统效率和可伸缩性问题。 来自传感器或RFID设备的原子事件数据被采集获取后即被发送到功能更为强大的代理服务器上处理。当传感器节点很多、传感数据规模很大时，大量收集到的数据容易造成网络拥塞以及某些代理服务器负载过重，从而成为性能瓶颈。因此，需要设计有效的代理部署算法，选取代理服务器的最佳位置，构建数据收集网络的拓扑结构，以高效地利用代理服务器的处理能力和网络带宽，提高数据的采集效率，从而支持发布/订阅系统更高效地处理大量事件和订阅。 在基于内容的发布/订阅系统中，基于内容的订阅是高度多样化的，不同的事件可能满足大量的感兴趣的订阅者。 系统中， 大规模的订阅信息和事件的到达，可能造成某些代理服务器负载过重，网络消息流量也过大，使得事件不能及时送达订阅者。因此，需要设计一个有效的消息路由策略，将发布者发布的事件消息高效地传递给订阅者，并且将事件匹配的责任分派到网络中不同的代理服务器上，使得网络中各代理服务器的负载分布相对均衡。 本文围绕发布/订阅系统的可伸缩性，对原子事件数据收集中的代理服务器部署问题，以及原子事件/订阅的路由问题展开研究。本文针对一般部署问题，即存在禁止部署区域的情形，提出了基于栅格化和爬山法的代理部署算法；对于无禁止区域的部署问题， 提出了更优的基于 Voronoi 图和Steiner 树的代理部署算法。本文实现了上述两个算法，实验表明，算法能获得在部署代价、通信开销和负载均衡度方面均较优的部署方案。在原子事件/订阅的路由上，本文提出了基于事件空间划分的渠道路由算法。算法将事件空间划分为多个事件渠道，每个事件渠道分配给单个代理服务器负责。代理服务器对到达的事件或订阅，根据其所属的渠道，决定转发或在本地处理。算法还通过实时监控代理服务器的负载，在负载较重时，分割渠道，在负载较轻时，合并渠道，从而达到动态负载均衡的效果。本文在OncePubSub系统上实现了上述算法，实验表明，算法能够有效地降低事件和订阅的传递开销，减小事件处理延迟，并能均衡代理服务器的负载。

煤层气数值试井非结构网格生成方法研究

分析了数值试井中的非结构网格的生成方法,利用Delaunay三角剖分的优良特性,设计了"翼边"数据结构,实现了满足数值计算前处理要求的Delaunay网格生成算法,并对网格质量进行了控制。实例表明,生成的网格具有边界约束一致性和较好的质量,可以满足煤层气数值试井计算的要求。

乡镇级人口统计数据空间化研究

Population data which collected and saved according to administrative region is a kind of statistical data. As a traditional method of spatial data expression, average distribution in every administrative region brings population data on a low spatial and temporal precision. Now, an accurate population data with high spatial resolution is becoming more and more important in regional planning, environment protection, policy making and rural-urban development. Spatial distribution of population data is becoming more important in GIS study area. In this article, the author reviewed the progress of research on spatial distribution of population. Under the support of GIS, correlative geographical theories and Grid data model, Remote Sensing data, terrain data, traffic data, river data, resident data, and social economic statistic were applied to calculate the spatial distribution of population in Fujian province, which includes following parts: (1) Simulating of boundary at township level. Based on access cost index, land use data, traffic data, river data, DEM, and correlative social economic statistic data, the access cost surface in study area was constructed. Supported by the lowest cost path query and weighted Voronoi diagram, DVT model (Demarcation of Villages and Towns) was established to simulate the boundary at township level in Fujian province. (2) Modeling of population spatial distribution. Based on the knowledge in geography, seven impact factors, such as land use, altitude, slope, residential area, railway, road, and river were chosen as the parameters in this study. Under the support of GIS, the relations of population distribution to these impact factors were analyzed quantificationally, and the coefficients of population density on pixel scale were calculated. Last, the model of population spatial distribution at township level was established through multiplicative fusion of population density coefficients and simulated boundary of towns. (3) Error test and analysis of population spatial distribution base on modeling. The author not only analyzed the numerical character of modeling error, but also its spatial distribution. The reasons of error were discussed.