面向开放式地理模拟的计算资源适配与调度方法研究
发布时间：2023-08-05 18:56
伴随着地理学研究在定量分析和系统综合方面的不断发展,地理建模与模拟已经成为对地理环境进行历史反演、现状刻画、未来预测的重要研究手段。在各领域地理建模研究工作深入开展的同时,复杂地理问题的求解对于跨领域的模型集成应用提出了更高的需求。开放式地理模拟是以研究者协作探索为基本途径的建模研究方法。在客观地理规律的指导下,通过开放式地理模拟将模型、数据和计算资源进行有机集成,开展综合的地理环境模拟分析。随着网络通信技术和互联网技术的快速发展,开放式地理模拟在模型资源的发展演变、数据资源的更新迭代等方面都对计算资源提出了更丰富的需求。然而,现有开放式地理模拟相关研究主要关注于集成建模框架与流程的构建,对于计算资源支撑方法的研究却少有涉及。地理模拟作为解决复杂地理问题和提供相关决策支持的有效途径,其模拟任务运行的成与败,在很大程度上依赖于合理的计算资源支撑。因此,如何在开放式地理模拟的过程中提供一套稳定的计算资源支撑方法,是开展地理建模与模拟工作的重要内容,也是本研究的主要出发点。本研究以计算资源对于开放式地理模拟的支撑需求为导向,从梳理开放式地理模拟的情景化特征出发,研究支撑开放式地理模拟的计算资...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 地理建模与模拟
1.2.2 地理模型共享与集成方法
1.2.3 地理模型部署方法
1.2.4 面向模拟任务运行的计算资源调度方法
1.2.5 研究现状分析和总结
1.3 研究目标和研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.4 研究方法和技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
1.5 论文组织结构
第2章 开放式地理模拟特征及其计算资源需求分析
2.1 开放式地理模拟
2.1.1 开放式地理模拟的内涵
2.1.2 开放式地理模拟的类型
2.1.3 开放式地理模型的特征
2.2 网络环境中的开放式地理模拟的情景特征
2.2.1 面向单模型服务运行的应用情景分析
2.2.2 面向多模型集成的应用情景分析
2.3 面向开放式地理模拟的计算资源动态聚合
2.3.1 网络环境中的计算资源特性
2.3.2 计算资源对开放式地理模拟的支撑需求
2.3.3 模拟情景驱动的计算资源动态聚合基础框架
2.4 本章小结
第3章 网络环境下单模型运行计算资源适配方法研究
3.1 面向模型运行的计算资源适配
3.1.1 计算资源适配需求分析
3.1.2 计算资源适配基础架构
3.2 模型资源与计算资源的环境信息规范化描述
3.2.1 模型资源运行环境描述方法设计
3.2.2 计算资源环境信息描述方法设计
3.3 计算资源匹配指标体系与择优推荐方法
3.3.1 计算资源匹配指标分析与体系构建
3.3.2 计算资源择优推荐方法设计
3.4 智能化推荐的计算资源适配方法
3.4.1 基于环境信息匹配的适配结果推荐
3.4.2 基于模型部署包的参与式部署
3.4.3 基于通用接口的模型服务校验
3.5 本章小结
第4章 网络环境下多模型集成计算资源调度方法研究
4.1 地理模型服务集成引擎基础架构设计
4.1.1 服务化集成应用需求分析
4.1.2 地理模型服务集成引擎基础架构
4.2 基于科学工作流的集成流程表达
4.2.1 面向模型集成的科学工作流基本构成
4.2.2 面向模型集成的工作流结构化描述文档设计
4.3 基于QoS模型集成计算资源调度
4.3.1 Web服务领域下的Qo S模型
4.3.2 地理模型服务QoS模型的整体设计
4.3.3 基于QoS模型的集成工作流执行调度
4.4 面向模型集成运行的计算资源优化
4.4.1 运行优化情景分析
4.4.2 协作式备选的任务优化策略
4.4.3 负载动态感知的任务调度策略
4.5 本章小结
第5章 原型系统与实验验证
5.1 原型系统构建
5.1.1 系统设计目标
5.1.2 系统逻辑结构
5.1.3 原型系统的门户网站
5.2 实验与结果分析
5.2.1 实验环境搭建
5.2.2 模型服务化运行实验
5.2.3 典型流域尺度模型集成案例实验
5.2.4 不同应用情景下优化方法对比实验
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足与展望
附录A OpenGMS平台资源获取接口参照表
参考文献
在读期间发表的学术论文及科研成果
致谢
本文编号：3839163
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状综述
1.2.1 地理建模与模拟
1.2.2 地理模型共享与集成方法
1.2.3 地理模型部署方法
1.2.4 面向模拟任务运行的计算资源调度方法
1.2.5 研究现状分析和总结
1.3 研究目标和研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.4 研究方法和技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
1.5 论文组织结构
第2章 开放式地理模拟特征及其计算资源需求分析
2.1 开放式地理模拟
2.1.1 开放式地理模拟的内涵
2.1.2 开放式地理模拟的类型
2.1.3 开放式地理模型的特征
2.2 网络环境中的开放式地理模拟的情景特征
2.2.1 面向单模型服务运行的应用情景分析
2.2.2 面向多模型集成的应用情景分析
2.3 面向开放式地理模拟的计算资源动态聚合
2.3.1 网络环境中的计算资源特性
2.3.2 计算资源对开放式地理模拟的支撑需求
2.3.3 模拟情景驱动的计算资源动态聚合基础框架
2.4 本章小结
第3章 网络环境下单模型运行计算资源适配方法研究
3.1 面向模型运行的计算资源适配
3.1.1 计算资源适配需求分析
3.1.2 计算资源适配基础架构
3.2 模型资源与计算资源的环境信息规范化描述
3.2.1 模型资源运行环境描述方法设计
3.2.2 计算资源环境信息描述方法设计
3.3 计算资源匹配指标体系与择优推荐方法
3.3.1 计算资源匹配指标分析与体系构建
3.3.2 计算资源择优推荐方法设计
3.4 智能化推荐的计算资源适配方法
3.4.1 基于环境信息匹配的适配结果推荐
3.4.2 基于模型部署包的参与式部署
3.4.3 基于通用接口的模型服务校验
3.5 本章小结
第4章 网络环境下多模型集成计算资源调度方法研究
4.1 地理模型服务集成引擎基础架构设计
4.1.1 服务化集成应用需求分析
4.1.2 地理模型服务集成引擎基础架构
4.2 基于科学工作流的集成流程表达
4.2.1 面向模型集成的科学工作流基本构成
4.2.2 面向模型集成的工作流结构化描述文档设计
4.3 基于QoS模型集成计算资源调度
4.3.1 Web服务领域下的Qo S模型
4.3.2 地理模型服务QoS模型的整体设计
4.3.3 基于QoS模型的集成工作流执行调度
4.4 面向模型集成运行的计算资源优化
4.4.1 运行优化情景分析
4.4.2 协作式备选的任务优化策略
4.4.3 负载动态感知的任务调度策略
4.5 本章小结
第5章 原型系统与实验验证
5.1 原型系统构建
5.1.1 系统设计目标
5.1.2 系统逻辑结构
5.1.3 原型系统的门户网站
5.2 实验与结果分析
5.2.1 实验环境搭建
5.2.2 模型服务化运行实验
5.2.3 典型流域尺度模型集成案例实验
5.2.4 不同应用情景下优化方法对比实验
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足与展望
附录A OpenGMS平台资源获取接口参照表
参考文献
在读期间发表的学术论文及科研成果
致谢
本文编号：3839163
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