基于Hadoop的云GIS若干关键技术研究

来源 :解放军信息工程大学 | 被引量 : 17次 | 上传用户:hh227
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
云计算是互联网计算发展到一定阶段的产物,是并行计算、网格计算等多种新型计算方式演进的最新结果。云计算无限扩展的存储技术可以满足快速增长的空间数据对存储空间的需求,强大的计算能力可为空间信息的检索、处理、分析等提供高速的服务保证。本文针对GIS当前所面临的海量数据存储、处理、分析与持续服务等问题,结合GIS和云计算的特点,将开源Hadoop云计算平台应用到空间信息服务领域,研究利用Hadoop云计算平台提供的分布式存储能力和并行计算能力,构建基于Hadoop的GIS应用,并对其中的一些关键技术进行研究。本文主要工作如下:(1)在分析商业云GIS体系结构的基础上,设计了基于Hadoop的云GIS体系结构。体系结构包括物理设备层、平台层、软件层、应用层等4层,以及横跨多个层次的用户管理、服务管理、资源管理、监控系统、容灾备份、运营管理等服务。设计了基于Hadoop的云GIS部署模式。整个基于Hadoop的云GIS系统由平台管理门户、GIS Web服务器集群及多个Hadoop集群组成。分析了体系结构特点,为后面的研究内容奠定了基础。(2)本文在空间信息格网单元和OGC简单要素规范基础上,结合矢量数据的特点,利用格网单元ID的唯一性、多尺度性及索引性,提出了一种以格网单元为存储单位的矢量数据存储方案;结合矢量要素的定性属性数据,设计了矢量数据的存储格式“GWKT(Grid Well-know Text)”;为了达到矢量要素标识全球唯一,本文基于格网单元和Hilbert曲线的Base16编码,结合HBase数据库的特点,设计了矢量要素标识的编码,并实现了编码的生成算法;研究实现了基于单调链的矢量要素分割与合并算法,可有效的分割和合并线状和面状要素;在HBase基础上,扩展了HBase的数据类型及其过滤器,实现了属性数据的快速查询。(3)针对海量空间数据处理能力不足问题,设计了基于HDFS的矢量数据存储格式,实现了基于MapReduce的矢量数据分割入库并行处理模型;在MapReduce数据过滤器的基础上,设计了适合基于格网单元的空间数据并行计算模型,并以矢量数据缓冲区分析作为实例进行了验证;设计实现了基于MapReduce的kNN空间数据查询算法;分析了基于MapReduce的空间数据并行计算效率。(4)在空间信息服务方面,本文在OGC标准服务基础上,对服务参数进行了扩展,设计了云GIS空间信息服务分层体系结构,实现了基于空间信息多级格网的WMS、WMTS、WFS和WPS等服务;设计实现了空间信息服务接口,以实现客户端与服务器端的完全解耦。(5)在前文研究基础上,设计并实现了基于Hadoop的云GIS原型系统,完成了海量栅格与矢量数据的高效存储与管理、空间数据并行计算以及基于Hadoop的空间信息服务等关键模块;并对相关模块做了性能测试,验证了本文提出的相关存储模型和计算模型的可行性、有效性以及高效性。
其他文献
<正> 1 前言第一汽车集团公司第二铸造厂引进的挤压自动造型线需要用芯罩自动下芯,芯罩按照砂芯的形状制作。仅就所能收集到的国外资料分析得知,芯罩有面料和背料之分,主体材
介绍了关于广域测量系统系列标准中的《电力系统同步相量测量装置检测规范》的编写背景及编写意义,结合我国电力系统现状,分析了编写同步相量测量装置检测规范的迫切性。阐述了
人民路桥是跨越城市景观河道赵王河的重要桥梁,外形取自于新加坡滨海大桥,造型优美,线条简洁流畅,富有韵律,景观效果好.现对该桥的结构设计及受力特性进行简单的介绍和分析.
为研究系统性红斑狼疮(SLE)及类风湿关节炎(RA)患者的血浆凝溶胶蛋白水平与临床表现之间的潜在关系,来自哈尔滨医科大学微生物教研室的张凤民等人进行了一项研究。研究结果发表于2
目的 探讨磁共振弥散加权成像中表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)、指数化表观扩散系数(exponential apparent diffusion coefficient,e ADC)与直肠癌分化程度
2007年12月6日,由凤凰科技集团有限公司研发的XGU-W无磁钢节能型悬垂线夹通过中国电力企业联合会输变电设备分会新产品新技术鉴定。XGU-W无磁钢节能型悬垂线夹采用隔离磁力线
低压配电系统是从电网中获得电能从而达到满足各项技术要求的系统。在生活中和生产中有重要的应用。不仅给大家带来了便利,同时也给电力企业带来更多的经济效益。但是如果低压
《儿子的否决权》是英国批判现实主义作家托马斯&#183;哈代的一篇短篇小说,作家用细腻的笔触刻画了人物的内心世界,表现了女主人公索菲凄楚动人的一生。本文从拉康的锌像理论来
文章主要是对人工支出费用、材料支出费用、施工机械使用支出费用控制进行探讨,本文提出了一些建议和方法。