輕量級地理空間柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-28 06:18
近年來,隨著地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和航空航天技術(shù)的快速發(fā)展,通過遙感衛(wèi)星獲取的海量柵格地圖數(shù)據(jù)正逐步累積,如何對這些海量柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的存儲(chǔ)與管理是當(dāng)前WebGIS產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方案中亟待解決的問題。目前,國內(nèi)外公司或者科研院所多采用分布式文件系統(tǒng)或者基于數(shù)據(jù)庫的空間擴(kuò)展引擎來存儲(chǔ)與管理海量柵格數(shù)據(jù),然而面對野外科考、防災(zāi)減災(zāi)部門的移動(dòng)應(yīng)急平臺(tái)、移動(dòng)終端地圖瀏覽等使用場景,這兩種方式會(huì)帶來搭建環(huán)境復(fù)雜、運(yùn)維困難、數(shù)據(jù)遷移不便捷等諸多問題。針對上述問題,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種單機(jī)環(huán)境下交互性強(qiáng)、高性能且輕量級的地理空間柵格數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。該平臺(tái)包括客戶端、服務(wù)器端和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)三部分,采用MBTiles標(biāo)準(zhǔn),使用SQLite數(shù)據(jù)庫作為柵格瓦片數(shù)據(jù)的底層存儲(chǔ)媒介,完成了柵格數(shù)據(jù)瓦片管理、元數(shù)據(jù)管理、瓦片金字塔掛載、導(dǎo)入和導(dǎo)出、瓦片金字塔回收站和空間查詢功能。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)針對輕量級存儲(chǔ)的需求,在分析傳統(tǒng)單機(jī)條件下使用獨(dú)立文件和普通數(shù)據(jù)庫形式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用開源MBTiles標(biāo)準(zhǔn)將地圖瓦片存儲(chǔ)和訪問做到標(biāo)準(zhǔn)化和高效化。(2)就切片系統(tǒng)所對應(yīng)的兩種柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式,即數(shù)據(jù)庫形式和金字塔...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)理論
2.1 GIS相關(guān)理論
2.1.1 柵格地圖瓦片
2.1.2 地圖投影
2.1.3 瓦片金字塔模型
2.1.4 瓦片命名
2.1.5 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)
2.1.6 四叉樹索引
2.2 MBTiles柵格瓦片管理規(guī)范
2.2.1 存儲(chǔ)
2.2.2 索引
2.2.3 訪問
2.3 第三方庫
2.3.1 Open Layers庫
2.3.2 Memcache庫
2.4 本章小結(jié)
第三章 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 柵格地圖傳統(tǒng)單機(jī)存儲(chǔ)方案
3.1.1 獨(dú)立文件存儲(chǔ)
3.1.2 大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)
3.2 輕量級SQLite存儲(chǔ)方案
3.3 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
3.3.2 瓦片金字塔的掛載
3.3.3 瓦片金字塔的導(dǎo)入和導(dǎo)出
3.3.4 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)訪問
3.3.5 瓦片訪問
3.3.6 金字塔回收站
3.3.7 空間查詢
3.4 本章小結(jié)
第四章 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 用戶管理模塊
4.1.1 用戶創(chuàng)建
4.1.2 權(quán)限分配
4.1.3 更新用戶
4.1.4 刪除用戶
4.2 元數(shù)據(jù)管理模塊
4.2.1 元數(shù)據(jù)字段管理
4.2.2 元數(shù)據(jù)字段校驗(yàn)
4.2.3 元數(shù)據(jù)讀取
4.2.4 元數(shù)據(jù)寫入
4.3 瓦片管理模塊
4.3.1 瓦片讀取
4.3.2 瓦片寫入
4.4 瓦片金字塔管理模塊
4.4.1 瓦片金字掛載
4.4.2 瓦片金字塔導(dǎo)入和導(dǎo)出
4.4.3 瓦片金字塔目錄樹獲取
4.4.4 回收站處理
4.5 緩存模塊
4.5.1 瓦片緩存
4.5.2 元數(shù)據(jù)緩存
4.6 檢查掛載模塊
4.7 地圖瀏覽模塊
4.8 空間查詢模塊
4.8.2 點(diǎn)查詢
4.8.3 矩形范圍查詢
4.9 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)功能及性能測試
5.1 測試環(huán)境介紹
5.2 服務(wù)器端功能測試
5.2.1 獲取瓦片功能測試
5.2.2 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)管理功能測試
5.2.3 導(dǎo)入和導(dǎo)出瓦片金字塔功能測試
5.3 客戶端功能測試
5.3.1 瓦片金字塔掛載功能測試
5.3.2 瓦片金字塔導(dǎo)入導(dǎo)出功能測試
5.3.3 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)訪問功能測試
5.3.4 金字塔回收站功能測試
5.3.5 地圖瀏覽功能測試
5.4 瓦片讀寫性能測試
5.4.1 讀性能測試
5.4.2 寫性能測試
5.5 空間查詢性能測試
5.6 部署及遷移測試
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代運(yùn)營商三大存儲(chǔ)場景技術(shù)選擇解析[J]. 李雪永,汪夢云. 通信世界. 2018(01)
[2]基于MapGuide的校園信息系統(tǒng)開發(fā)研究[J]. 張書華,凌曉春,宋紅麗,張擁軍,趙明金,隗偉. 山東國土資源. 2017(09)
[3]Oracle數(shù)據(jù)庫矢柵數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)與管理[J]. 吳政,李成名,武鵬達(dá),沈建明,孫偉. 測繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]基于ArcSDE的哈爾濱市GIS空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[J]. 孟露. 地理空間信息. 2016(10)
[5]野外科考中移動(dòng)終端自定義地圖技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 耿佳琪,何文通,陳燦,秦剛. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(05)
[6]基于Libevent的柵格數(shù)據(jù)服務(wù)引擎設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 代軍普. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]大規(guī)模柵格數(shù)據(jù)集的瓦片金字塔快速構(gòu)建方法[J]. 郭寧,吳秋云,熊偉,景寧. 地理信息世界. 2015(06)
[8]數(shù)據(jù)庫的安全訪問控制機(jī)制和各自優(yōu)缺點(diǎn)研究[J]. 高鵬,宋麗芳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(20)
[9]私有云框架下的GIS柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示研究[J]. 梁星. 地礦測繪. 2015(02)
[10]Memcache在涉重金屬污染數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 妙旭華,包理群,曹博. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2014(06)
博士論文
[1]基于WebGIS的鐵路綠色選線決策支持系統(tǒng)研究[D]. 陶克.中南大學(xué) 2013
[2]基于MAPGIS的數(shù)字找礦系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 劉海軍.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
碩士論文
[1]基于瓦片數(shù)據(jù)的WebGIS三維可視化研究[D]. 張鐸.東華理工大學(xué) 2017
[2]基于OpenLayers3的自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃輔助平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)[D]. 張欽.華東師范大學(xué) 2017
[3]基于MVC的物業(yè)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳孝斌.電子科技大學(xué) 2017
[4]基于云計(jì)算的GIS柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與算法研究[D]. 賈新宇.吉林大學(xué) 2015
[5]基于Hadoop的多版本柵格地圖存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)[D]. 每春輝.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]柵格地圖分布式存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)與性能分析[D]. 邱晨健.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]多源海量地理柵格數(shù)據(jù)庫引擎技術(shù)研究[D]. 朱王璋.北京建筑大學(xué) 2013
[8]地理柵格數(shù)據(jù)并行訪問技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 歐陽柳.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[9]面向智能手機(jī)的矢—柵混合地圖關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉文文.浙江大學(xué) 2012
[10]基于Web的矢量化地圖服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陸麗華.西安電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3367976
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 論文主要工作
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 相關(guān)技術(shù)理論
2.1 GIS相關(guān)理論
2.1.1 柵格地圖瓦片
2.1.2 地圖投影
2.1.3 瓦片金字塔模型
2.1.4 瓦片命名
2.1.5 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)
2.1.6 四叉樹索引
2.2 MBTiles柵格瓦片管理規(guī)范
2.2.1 存儲(chǔ)
2.2.2 索引
2.2.3 訪問
2.3 第三方庫
2.3.1 Open Layers庫
2.3.2 Memcache庫
2.4 本章小結(jié)
第三章 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 柵格地圖傳統(tǒng)單機(jī)存儲(chǔ)方案
3.1.1 獨(dú)立文件存儲(chǔ)
3.1.2 大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)
3.2 輕量級SQLite存儲(chǔ)方案
3.3 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
3.3.2 瓦片金字塔的掛載
3.3.3 瓦片金字塔的導(dǎo)入和導(dǎo)出
3.3.4 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)訪問
3.3.5 瓦片訪問
3.3.6 金字塔回收站
3.3.7 空間查詢
3.4 本章小結(jié)
第四章 輕量級空間地理柵格數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 用戶管理模塊
4.1.1 用戶創(chuàng)建
4.1.2 權(quán)限分配
4.1.3 更新用戶
4.1.4 刪除用戶
4.2 元數(shù)據(jù)管理模塊
4.2.1 元數(shù)據(jù)字段管理
4.2.2 元數(shù)據(jù)字段校驗(yàn)
4.2.3 元數(shù)據(jù)讀取
4.2.4 元數(shù)據(jù)寫入
4.3 瓦片管理模塊
4.3.1 瓦片讀取
4.3.2 瓦片寫入
4.4 瓦片金字塔管理模塊
4.4.1 瓦片金字掛載
4.4.2 瓦片金字塔導(dǎo)入和導(dǎo)出
4.4.3 瓦片金字塔目錄樹獲取
4.4.4 回收站處理
4.5 緩存模塊
4.5.1 瓦片緩存
4.5.2 元數(shù)據(jù)緩存
4.6 檢查掛載模塊
4.7 地圖瀏覽模塊
4.8 空間查詢模塊
4.8.2 點(diǎn)查詢
4.8.3 矩形范圍查詢
4.9 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)功能及性能測試
5.1 測試環(huán)境介紹
5.2 服務(wù)器端功能測試
5.2.1 獲取瓦片功能測試
5.2.2 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)管理功能測試
5.2.3 導(dǎo)入和導(dǎo)出瓦片金字塔功能測試
5.3 客戶端功能測試
5.3.1 瓦片金字塔掛載功能測試
5.3.2 瓦片金字塔導(dǎo)入導(dǎo)出功能測試
5.3.3 瓦片金字塔元數(shù)據(jù)訪問功能測試
5.3.4 金字塔回收站功能測試
5.3.5 地圖瀏覽功能測試
5.4 瓦片讀寫性能測試
5.4.1 讀性能測試
5.4.2 寫性能測試
5.5 空間查詢性能測試
5.6 部署及遷移測試
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代運(yùn)營商三大存儲(chǔ)場景技術(shù)選擇解析[J]. 李雪永,汪夢云. 通信世界. 2018(01)
[2]基于MapGuide的校園信息系統(tǒng)開發(fā)研究[J]. 張書華,凌曉春,宋紅麗,張擁軍,趙明金,隗偉. 山東國土資源. 2017(09)
[3]Oracle數(shù)據(jù)庫矢柵數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)與管理[J]. 吳政,李成名,武鵬達(dá),沈建明,孫偉. 測繪學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]基于ArcSDE的哈爾濱市GIS空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)[J]. 孟露. 地理空間信息. 2016(10)
[5]野外科考中移動(dòng)終端自定義地圖技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 耿佳琪,何文通,陳燦,秦剛. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(05)
[6]基于Libevent的柵格數(shù)據(jù)服務(wù)引擎設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 代軍普. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[7]大規(guī)模柵格數(shù)據(jù)集的瓦片金字塔快速構(gòu)建方法[J]. 郭寧,吳秋云,熊偉,景寧. 地理信息世界. 2015(06)
[8]數(shù)據(jù)庫的安全訪問控制機(jī)制和各自優(yōu)缺點(diǎn)研究[J]. 高鵬,宋麗芳. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(20)
[9]私有云框架下的GIS柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與顯示研究[J]. 梁星. 地礦測繪. 2015(02)
[10]Memcache在涉重金屬污染數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 妙旭華,包理群,曹博. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2014(06)
博士論文
[1]基于WebGIS的鐵路綠色選線決策支持系統(tǒng)研究[D]. 陶克.中南大學(xué) 2013
[2]基于MAPGIS的數(shù)字找礦系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 劉海軍.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2011
碩士論文
[1]基于瓦片數(shù)據(jù)的WebGIS三維可視化研究[D]. 張鐸.東華理工大學(xué) 2017
[2]基于OpenLayers3的自然保護(hù)區(qū)規(guī)劃輔助平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)[D]. 張欽.華東師范大學(xué) 2017
[3]基于MVC的物業(yè)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳孝斌.電子科技大學(xué) 2017
[4]基于云計(jì)算的GIS柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與算法研究[D]. 賈新宇.吉林大學(xué) 2015
[5]基于Hadoop的多版本柵格地圖存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)[D]. 每春輝.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]柵格地圖分布式存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)與性能分析[D]. 邱晨健.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]多源海量地理柵格數(shù)據(jù)庫引擎技術(shù)研究[D]. 朱王璋.北京建筑大學(xué) 2013
[8]地理柵格數(shù)據(jù)并行訪問技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 歐陽柳.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[9]面向智能手機(jī)的矢—柵混合地圖關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉文文.浙江大學(xué) 2012
[10]基于Web的矢量化地圖服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陸麗華.西安電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3367976
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