云計(jì)算環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)并行存取關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-29 21:05
本文關(guān)鍵詞:云計(jì)算環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)并行存取關(guān)鍵技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著對(duì)地觀測(cè)、移動(dòng)GIS、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的成熟以及GML使用領(lǐng)域不斷拓展,GML空間數(shù)據(jù)正在井噴式增長(zhǎng),其數(shù)據(jù)量正在從GB級(jí)躍升至PB乃至EB級(jí),大GML數(shù)據(jù)時(shí)代正在來(lái)臨。而傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算及I/O能力難以滿足大GML數(shù)據(jù)所需的高性能處理需求。近幾年流行的云計(jì)算技術(shù)擁有超大規(guī)模、高可擴(kuò)展性、高可靠性和通用性等特點(diǎn);同時(shí)No SQL在大數(shù)據(jù)背景下朝氣蓬勃,它是同時(shí)支持結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一種非關(guān)系型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。因此,云計(jì)算技術(shù)和No SQL技術(shù)為半結(jié)構(gòu)化大GM空間數(shù)據(jù)的并行存取問(wèn)題賦予了全新的解決途徑。本文利用開(kāi)源云計(jì)算平臺(tái)Hadoop以及分布式數(shù)據(jù)庫(kù)HBase研究了大GML空間數(shù)據(jù)在分布式計(jì)算環(huán)境下并行存取的關(guān)鍵技術(shù)。主要借助Hadoop平臺(tái)及HBase等軟件對(duì)大GML空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢做了以下幾點(diǎn)研究。(1)分析現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)劃分算法,結(jié)合傳統(tǒng)GML存儲(chǔ)管理思想和GML數(shù)據(jù)所擁有的特點(diǎn),兼顧地理要素幾何以及拓?fù)潢P(guān)系等的完整性,研究適合云計(jì)算平臺(tái)下大GML空間數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)劃分算法策略。(2)結(jié)合現(xiàn)有云計(jì)算技術(shù)及No SQL技術(shù),設(shè)計(jì)了適合在HBase中存儲(chǔ)GML空間數(shù)據(jù)的一種存儲(chǔ)模型;分析Hadoop的分布式文件系統(tǒng)架構(gòu)及其數(shù)據(jù)副本的放置策略,改進(jìn)HDFS默認(rèn)數(shù)據(jù)副本放置方法,并對(duì)分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展使其能夠確保地理要素的幾何完整性。(3)深入研究傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)索引機(jī)制,綜合并行空間索引算法和GML空間數(shù)據(jù)劃分算法,基于四叉樹(shù)和R樹(shù)索引機(jī)制設(shè)計(jì)了一種適合GML空間數(shù)據(jù)的兩級(jí)并行空間索引結(jié)構(gòu)。(4)分析GML數(shù)據(jù)所具有的特點(diǎn)以及Map Reduce并行計(jì)算模型;并結(jié)合HBase數(shù)據(jù)庫(kù)與傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢優(yōu)化技術(shù);然后綜合考慮GML數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)時(shí)采用的劃分策略,研究云平臺(tái)下適合大GML空間數(shù)據(jù)并行查詢算法及策略。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試并對(duì)其性能及效率進(jìn)行分析,得出本文設(shè)計(jì)的GML空間數(shù)據(jù)劃分算法、存儲(chǔ)模型、并行索引機(jī)制和查詢算法都具有良好的性能。
【關(guān)鍵詞】:云計(jì)算 GML Hadoop 數(shù)據(jù)塊 HBase 空間索引
【學(xué)位授予單位】:江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP311.13;P208
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 課題研究目的及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國(guó)外云計(jì)算在GIS領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)云計(jì)算在GIS領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀10
- 1.2.3 國(guó)內(nèi)外GML空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)11-13
- 1.3.1 論文研究?jī)?nèi)容11-12
- 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)12-13
- 第二章 云計(jì)算平臺(tái)相關(guān)技術(shù)與GML概述13-23
- 2.1 云計(jì)算的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)13-14
- 2.1.1 云計(jì)算的發(fā)展?fàn)顩r13
- 2.1.2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)13-14
- 2.2 云計(jì)算平臺(tái)Hadoop簡(jiǎn)介14-19
- 2.2.1 Hadoop概述14
- 2.2.2 Hadoop體系結(jié)構(gòu)14-16
- 2.2.3 HBase體系結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模型16-19
- 2.2.3.1 HBase體系結(jié)構(gòu)16-18
- 2.2.3.2 HBase數(shù)據(jù)模型18-19
- 2.3 GML概述19-23
- 2.3.1 GML簡(jiǎn)介19-20
- 2.3.2 GML主要模型20-21
- 2.3.3 GML空間數(shù)據(jù)特征21-22
- 2.3.4 GML數(shù)據(jù)解析22-23
- 第三章 云計(jì)算環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)劃分與索引機(jī)制23-36
- 3.1 空間數(shù)據(jù)劃分23-26
- 3.1.1 空間數(shù)據(jù)劃分概述23-24
- 3.1.2 Hilbert空間填充曲線24-25
- 3.1.3 Hilbert空間排列碼25-26
- 3.2 GML空間數(shù)據(jù)劃分策略26-30
- 3.3 并行空間索引機(jī)制30-36
- 3.3.1 四叉樹(shù)索引30-31
- 3.3.2 R-Tree空間索引31-32
- 3.3.3 GML并行空間索引設(shè)計(jì)32-36
- 第四章 云計(jì)算環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與并行查詢36-46
- 4.1 GML空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型36-41
- 4.1.1 GML空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)粒度選擇36-37
- 4.1.2 基于HBase的GML空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型設(shè)計(jì)37-41
- 4.2 HDFS文件系統(tǒng)下大GML空間數(shù)據(jù)副本放置策略41-43
- 4.2.1 HDFS默認(rèn)數(shù)據(jù)副本放置策略簡(jiǎn)介41
- 4.2.2 GML空間數(shù)據(jù)塊及其副本的放置策略設(shè)計(jì)41-43
- 4.3 Hadoop環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)流程43-44
- 4.4 分布式環(huán)境下GML并行查詢44-46
- 第五章 基于Hadoop的大GML空間數(shù)據(jù)并行存取實(shí)現(xiàn)及測(cè)試46-54
- 5.1 Hadoop分布式環(huán)境部署46-49
- 5.2 Hadoop環(huán)境下的GML數(shù)據(jù)并行存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)49-52
- 5.2.1 GML空間數(shù)據(jù)劃分存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)49-50
- 5.2.2 改進(jìn)的數(shù)據(jù)塊副本放置策略實(shí)現(xiàn)50-52
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析52-54
- 5.3.1 GML并行存儲(chǔ)性能測(cè)試52-53
- 5.3.2 GML并行查詢性能測(cè)試53-54
- 第六章 總結(jié)與展望54-56
- 6.1 總結(jié)54
- 6.2 展望54-56
- 參考文獻(xiàn)56-59
- 致謝59-60
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果60-61
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 孟令奎;黃長(zhǎng)青;趙春宇;林志勇;;一種面向并行空間數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)劃分算法研究(英文)[J];Geo-Spatial Information Science;2007年04期
本文關(guān)鍵詞:云計(jì)算環(huán)境下大GML空間數(shù)據(jù)并行存取關(guān)鍵技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):405670
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