時(shí)空大數(shù)據(jù)即是擁有時(shí)間和空間兩個(gè)維度屬性的大數(shù)據(jù),在海量的大數(shù)據(jù)中,80%以上的數(shù)據(jù)都和時(shí)間、空間位置有關(guān)。在時(shí)空大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域之中,旅游行業(yè)的前景非常廣闊,借助時(shí)空大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)平臺(tái),可以方便旅行社團(tuán)隊(duì)跟蹤監(jiān)測(cè);可以制作景區(qū)客流熱力圖,方便景區(qū)管理人員實(shí)時(shí)負(fù)荷監(jiān)測(cè);可以準(zhǔn)確預(yù)知客流趨向,進(jìn)而采取相應(yīng)的措施疏導(dǎo)客流等等。本文以旅游智慧監(jiān)管平臺(tái)為背景,研究時(shí)空大數(shù)據(jù)中一些關(guān)鍵性技術(shù)的優(yōu)化問(wèn)題,主要涉及時(shí)空采集性能優(yōu)化、分布式存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)以及基于移動(dòng)對(duì)象的最近鄰查詢(xún)優(yōu)化三個(gè)方面。首先,本文針對(duì)旅游客流數(shù)據(jù)的采集性能提升問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的讀寫(xiě)框架STClient,先介紹了其整體流程,然后針對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)的特點(diǎn),分別從文件讀寫(xiě)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、時(shí)空索引方案設(shè)計(jì)、序列化以及入庫(kù)這個(gè)五個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。然后,本文設(shè)計(jì)了一種面向時(shí)空大數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。根據(jù)時(shí)空大數(shù)據(jù)的空間性和時(shí)序性特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于項(xiàng)目背景的系統(tǒng)架構(gòu);按照時(shí)空劃分對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行,并通過(guò)構(gòu)建空間熱度樹(shù)來(lái)提高系統(tǒng)負(fù)載均衡的性能;在已有數(shù)據(jù)冷熱分離方案的基礎(chǔ)上針對(duì)其問(wèn)題做出了進(jìn)一步改進(jìn),完善存儲(chǔ)系統(tǒng)的可用性和提高系統(tǒng)的性能。這些方案使... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基于時(shí)空大數(shù)據(jù)的旅游景區(qū)客流監(jiān)管示意圖

第二章相關(guān)理論和技術(shù)15表2-5Base32編碼Decimal0123456789101112131415Base320123456789bcdefgDecimal16171819202122232425262728293031Base32hjkmnpqrstuvwxyz根據(jù)上述步驟，GeoHash最終將二維的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成了GeoHash地理編碼字符串，比如圖2-3展示了北京9個(gè)區(qū)域的GeoHash字符串，每一個(gè)字符串代表著一個(gè)矩形區(qū)域，同時(shí)，該區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)（即經(jīng)緯度坐標(biāo)）都共享相同的GeoHash字符串，這樣既可以保護(hù)隱私（只表示大概區(qū)域位置而不是具體的點(diǎn)），又比較容易做緩存。圖2-3北京9個(gè)區(qū)域的GeoHash字符串Geohash的優(yōu)點(diǎn)很明顯，它利用Z階曲線(xiàn)進(jìn)行編碼。而Z階曲線(xiàn)可以將二維或者多維空間里的所有點(diǎn)都轉(zhuǎn)換成一維曲線(xiàn)。在數(shù)學(xué)上成為分形維。并且Z階曲線(xiàn)還具有局部保序性。Z階曲線(xiàn)通過(guò)交織點(diǎn)的坐標(biāo)值的二進(jìn)制表示來(lái)簡(jiǎn)單地計(jì)算多維度中的點(diǎn)的z值。一旦將數(shù)據(jù)被加到該排序中，任何一維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如二叉搜索樹(shù)，B樹(shù)，跳躍表或（具有低有效位被截?cái)啵┕１矶伎梢杂脕?lái)處理數(shù)據(jù)。通過(guò)Z階曲線(xiàn)所得到的順序可以等同地被描述為從四叉樹(shù)的深度優(yōu)先遍歷得到的順序。這也是Geohash的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，搜索查找鄰近點(diǎn)比較快。然而Geohash的缺點(diǎn)之一也來(lái)自Z階曲線(xiàn)。Z階曲線(xiàn)有一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，雖然有局部保序性，但是它也有突變性。在每個(gè)Z字母的拐角，都有可能出現(xiàn)順序的突變。Geohash的另外一個(gè)缺點(diǎn)是，如果選擇不好合適的網(wǎng)格大小，判斷鄰近點(diǎn)可能會(huì)比較麻煩。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文162.2.2GoogleS2S2算法基于希爾伯特（Hilbert）曲線(xiàn)，它將三維的地球轉(zhuǎn)變成二維，再將二維轉(zhuǎn)成一維，最后，將一維表示成二進(jìn)制碼存儲(chǔ)，通過(guò)這種方式來(lái)唯一的表示地球上的一塊空間。地球是一個(gè)三維的球體，我們只要把這個(gè)球體放在一個(gè)正方體中，想象從地球的中心向外發(fā)光，地球表面的點(diǎn)會(huì)投射在正方體上，地球表面就變成如圖2-4所示的正方體。然后就可以用0-5這6個(gè)數(shù)字來(lái)標(biāo)記每一面，通過(guò)這個(gè)方法將三維變成二維。圖2-4S2將三維轉(zhuǎn)變成二維上面的方法實(shí)際上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：投射區(qū)間比例不同。在圖2-5中可以看到，雖然投出的角度數(shù)相同，但上方投出的區(qū)間卻遠(yuǎn)大于下方。投射范圍會(huì)出現(xiàn)中間短兩邊長(zhǎng)的問(wèn)題。如果投射范圍不一樣，不同區(qū)塊的面積會(huì)差很多。圖2-5三維球體映射成二維解決方法是加入?yún)^(qū)間轉(zhuǎn)換。在得到第一步投射之后，再進(jìn)行二次變換，將上面長(zhǎng)的拉短、將下面短的拉長(zhǎng)，盡量讓區(qū)間變相同。通過(guò)上述將地球的表明轉(zhuǎn)換成了二維空間的平面，接下來(lái)需要切割二維空間，可以切割出很多正方形，最簡(jiǎn)單的表示這些正方形的方法是在平面上進(jìn)行遍歷。每遍歷到一個(gè)點(diǎn)，就給它標(biāo)注一個(gè)值，比如00、01、10、11，隨著二進(jìn)制數(shù)字增加，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]時(shí)空大數(shù)據(jù)及其在智慧城市中的應(yīng)用[J]. 張擁軍.  中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化. 2019(16)
[2]基于空間數(shù)據(jù)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡方法[J]. 李忠民,喻占武,朱莉.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2009(05)

碩士論文
[1]基于用戶(hù)體驗(yàn)的智能終端流暢度評(píng)測(cè)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 尤增顯.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于HBase的海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 卓海藝.北京郵電大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3011970