High-performance raster computation for Web GIS

Abstract

В работе рассмотрен процесс проектирования вычислительного модуля для геоинформационной системы O-GIS. Затронуты вопросы оптимального распределения данных по кластеру, оценки вычислительной мощности устройств и оптимального распределения нагрузки между устройствами в гетерогенной вычислительной сети, обработки пользовательских запросов с учетом специфики выполняемых операций растровой алгебры и применения в области растровой алгебры технологий реализации вычислений с использованием векторных процессорных инструкций и графических процессоров. Построена статистическая модель, описывающая устройства в гетерогенной вычислительной сети, и на ее основе разработан алгоритм, решающий NP-полную задачу распределения нагрузки.

This paper presents a design of the computational module for open-source geoinformational system O-GIS. It considers issues of optimal cluster data distribution, estimation of the computing power of devices and optimal load sharing between devices in a heterogeneous computer network, processing of user requests taking into account the specific operations of raster algebra, and the implementation of SIMD processor instructions and graphics processors for raster algebra computations. A statistical model describing devices in a heterogeneous computer network is constructed, and an algorithm for solving the NP-complete problem of load distribution on its basis is developed.