發(fā)布時間：2017-05-04 03:03

  本文關(guān)鍵詞：面向多源鍵值數(shù)據(jù)庫的矢量地理數(shù)據(jù)引擎關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著對地觀測技術(shù)的飛速發(fā)展,以及用戶對空間數(shù)據(jù)訪問需求的日益增長,基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫面臨高并發(fā)讀寫、數(shù)據(jù)的高效存儲與訪問等一系列瓶頸問題。作為一種重要的空間數(shù)據(jù),矢量地理數(shù)據(jù)具有更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對其進行合理組織和管理面臨著更大的挑戰(zhàn)。鑒于關(guān)系數(shù)據(jù)庫面臨的困境,NoSQL(Not Only SQL)數(shù)據(jù)庫迅速崛起,由于摒棄了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的ACID數(shù)據(jù)模型,事務(wù)一致性及范式約束等,NoSQL數(shù)據(jù)庫在很大程度上解決了關(guān)系數(shù)據(jù)庫面臨的諸多挑戰(zhàn),成為新興數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的國際前沿和熱點并獲得廣泛關(guān)注與研究。 論文在國家科技基礎(chǔ)條件平臺“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺——長江三角洲科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”的支持下,以NoSQL、空間數(shù)據(jù)庫、形式語言與自動機理論為指導(dǎo),研究面向多源鍵值數(shù)據(jù)庫的矢量地理數(shù)據(jù)引擎。鍵值數(shù)據(jù)庫是NoSQL數(shù)據(jù)庫的重要類型,其訪問接口簡單,擴展性好,是當(dāng)前面向大數(shù)據(jù)管理的主流數(shù)據(jù)庫。但不同鍵值數(shù)據(jù)庫擬解決的問題不同,各有優(yōu)勢,如何能在不同場景選擇合適的鍵值數(shù)據(jù)庫,并使用統(tǒng)一的方式進行透明訪問,同時保持底層鍵值數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢,是將多源鍵值數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于矢量地理數(shù)據(jù)組織和管理亟待解決的問題。論文提出面向多源鍵值數(shù)據(jù)庫的矢量地理數(shù)據(jù)庫引擎,主要研究內(nèi)容如下： (1)依據(jù)OGC (OpenGIS Consortium)簡單要素模型,結(jié)合鍵值數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存儲管理機制,設(shè)計了鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)庫分級組織模型,分析了各級元數(shù)據(jù)、索引信息、要素信息在不同鍵值數(shù)據(jù)庫中的存儲方法,研究了矢量地理數(shù)據(jù)邏輯模型與物理模型的映射機制。 (2)設(shè)計了鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)引擎的可伸縮框架結(jié)構(gòu)。該框架結(jié)構(gòu)底層為多源鍵值數(shù)據(jù)庫訪問層,通過多源鍵值數(shù)據(jù)庫的特征接口和數(shù)據(jù)訪問映射策略,既屏蔽了異構(gòu)鍵值數(shù)據(jù)庫的差異性,又發(fā)揮了各自的獨特優(yōu)勢。中間層為矢量數(shù)據(jù)訪問層,結(jié)合空間索引和分級組織模型,通過鍵值數(shù)據(jù)庫訪問層實現(xiàn)了矢量地理數(shù)據(jù)的查詢和訪問。引擎上層為GSQL (Geographical Structured Query Language)解釋層,基于形式語言與自動機理論,按照詞法分析,語法分析及語義分析的流程實現(xiàn)GSQL的解釋。 (3)基于上述研究,實現(xiàn)了面向多源鍵值數(shù)據(jù)庫的開放式、可伸縮、易擴展的矢量地理數(shù)據(jù)引擎原型。原型系統(tǒng)集成了多種鍵值數(shù)據(jù)庫,支持多種空間索引并提供聲明式的GSQL訪問支持。與關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫Oracle Spatial的對比實驗表明,基于多源鍵值數(shù)據(jù)庫的矢量地理數(shù)據(jù)引擎能充分發(fā)揮底層鍵值數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢,在響應(yīng)速度與并發(fā)性能等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫。
【關(guān)鍵詞】：多源鍵值數(shù)據(jù)庫 矢量地理數(shù)據(jù)引擎 空間數(shù)據(jù)庫組織 空間索引 GSQL
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第1章 緒論14-24
• 1.1 選題背景及研究意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢15-20
• 1.2.1 空間數(shù)據(jù)庫引擎研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 NoSQL與鍵值數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 GSQL研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.4 小結(jié)20
• 1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容20-21
• 1.3.1 研究目標(biāo)20
• 1.3.2 研究內(nèi)容20-21
• 1.4 研究方法和技術(shù)路線21-23
• 1.4.1 研究方法21
• 1.4.2 技術(shù)路線21-23
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)23-24
• 第2章 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)庫分級組織24-34
• 2.1 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)庫邏輯模型24-27
• 2.2 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)庫存儲組織27-32
• 2.3 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)庫索引存儲組織32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)引擎框架與實現(xiàn)34-52
• 3.1 引擎框架設(shè)計相關(guān)技術(shù)34-35
• 3.1.1 引擎的實現(xiàn)方案34
• 3.1.2 引擎框架的設(shè)計方法34-35
• 3.2 鍵值型矢量地理數(shù)據(jù)引擎框架35-37
• 3.3 多源鍵值數(shù)據(jù)庫訪問層37-40
• 3.3.1 多源鍵值數(shù)據(jù)庫特征接口層37-38
• 3.3.2 數(shù)據(jù)庫訪問映射38-40
• 3.4 矢量數(shù)據(jù)訪問層40-42
• 3.5 GSQL解釋器層42-51
• 3.5.1 GSQL解釋器概述42-43
• 3.5.2 GSQL詞法分析器實現(xiàn)43-45
• 3.5.3 GSQL語法分析器實現(xiàn)45-51
• 3.5.4 GSQL語義分析51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第4章 原型系統(tǒng)設(shè)計與測試52-69
• 4.1 核心接口設(shè)計52-60
• 4.1.1 多源鍵值數(shù)據(jù)庫訪問層接口設(shè)計52-54
• 4.1.2 矢量數(shù)據(jù)訪問層接口設(shè)計54-60
• 4.2 界面展示60-63
• 4.3 測試與分析63-69
• 4.3.1 測試環(huán)境63-64
• 4.3.2 基于Redis矢量地理數(shù)據(jù)引擎測試64-67
• 4.3.3 基于LevelDB矢量地理數(shù)據(jù)引擎測試67-68
• 4.3.4 實驗總結(jié)68-69
• 第5章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 總結(jié)69
• 5.2 展望69-71
• 參考文獻71-76
• 在讀期間參與項目與科研成果76-77
• 致謝77-78

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：面向多源鍵值數(shù)據(jù)庫的矢量地理數(shù)據(jù)引擎關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：344242