本文關(guān)鍵詞：基于NoSQL的空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理空間信息進(jìn)行抽象采集、存儲(chǔ)管理、位置描述和綜合信息顯示的系統(tǒng)。它應(yīng)用的領(lǐng)域主要包括交通運(yùn)輸、信息整合、地圖導(dǎo)航、資源管理等�？臻g數(shù)據(jù)具有下面的這些特點(diǎn)，以點(diǎn)、線(xiàn)、面結(jié)構(gòu)來(lái)描述地理空間實(shí)體，空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量十分龐大；而對(duì)大數(shù)據(jù)的處理需要在存儲(chǔ)之前對(duì)空間實(shí)體進(jìn)行綜合、歸類(lèi)、抽象地描述；并且數(shù)據(jù)一旦形成一般情況下不進(jìn)行修改操作，修改只能是批量的修改，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)具有一定的存儲(chǔ)期限；地理空間數(shù)據(jù)跟隨著地理空間實(shí)體的動(dòng)態(tài)變化定期的更新變化。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要通過(guò)對(duì)空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)海量大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這種存儲(chǔ)模式存在的擴(kuò)展性差、處理服務(wù)效率低下、數(shù)據(jù)存取性能不足等局限。 空間數(shù)據(jù)的上述特點(diǎn)以及關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的局限性促使我們要找一種更好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案來(lái)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)。在地理信息系統(tǒng)的帶動(dòng)下，空間數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)成為了一個(gè)突出的技術(shù)問(wèn)題，而web2.0技術(shù)的廣泛普及，也為空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的發(fā)展制造了壓力。因此，將空間數(shù)據(jù)以一種先進(jìn)的存儲(chǔ)策略高效地存儲(chǔ)在云端，勢(shì)必會(huì)帶動(dòng)整個(gè)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，也將成為空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)研究的動(dòng)力。在此基礎(chǔ)上，我們提出了一種基于云環(huán)境下的NoSQL分布式存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)的方案，為了獲得更加優(yōu)越的存儲(chǔ)性能和訪(fǎng)問(wèn)效率。 根據(jù)當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，本文通過(guò)對(duì)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)MongoDB、云存儲(chǔ)技術(shù)、空間數(shù)據(jù)特點(diǎn)的研究，設(shè)計(jì)了空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理框架結(jié)構(gòu)，即把空間數(shù)據(jù)分片后存儲(chǔ)在部署于集群服務(wù)器上的MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)研究?jī)?nèi)容，本文主要做的工作描述如下： (1)MongDB具有面向文檔存儲(chǔ)、全索引支持、高可用性、自動(dòng)分片、弱一致性（最終一致）等的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)能夠提高海量數(shù)據(jù)的可靠性和存取訪(fǎng)問(wèn)效率。本文基于此，運(yùn)用MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)海量空間數(shù)據(jù)，保證了空間數(shù)據(jù)高可用性、可擴(kuò)展性、安全性和靈活性，不用像關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)一樣需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的擴(kuò)展。 (2)對(duì)比MongoDB和傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)在存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)上的不同方法，分析了MongoDB存儲(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的優(yōu)越點(diǎn)和創(chuàng)新性，，分析了運(yùn)用MongoDB集群架構(gòu)下大數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，歸納了這種存儲(chǔ)方案的理論和技術(shù)支撐。 (3)利用MongoDB分布式部署方案，將空間數(shù)據(jù)分片部署到集群服務(wù)器上；通過(guò)對(duì)地理實(shí)體抽象生成空間數(shù)據(jù)，在K-Means算法的基礎(chǔ)上對(duì)生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，然后按類(lèi)別存儲(chǔ)在不同的shards上；文章實(shí)現(xiàn)了對(duì)存儲(chǔ)在MongoDB集群架構(gòu)上的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)、查詢(xún)操作的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取和查詢(xún)并來(lái)驗(yàn)證其性能及查詢(xún)效率，經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)存取性能的綜合分析，驗(yàn)證了此種基于NoSQL的空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)方案是高效可行的。
【關(guān)鍵詞】：GIS 空間數(shù)據(jù) NoSQL 空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ) MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù) 云計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 GIS 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 云計(jì)算國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 NoSQL 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文的主要內(nèi)容14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 2 空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)相關(guān)理論16-24
• 2.1 GIS16-17
• 2.2 云存儲(chǔ)17-18
• 2.3 NoSQL18-21
• 2.3.1 NoSQL 概述18-19
• 2.3.2 四種類(lèi)型的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)19-21
• 2.4 MongoDB21-23
• 2.4.1 MongoDB 介紹21-22
• 2.4.2 MongoDB 特點(diǎn)、功能及服務(wù)22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)24-42
• 3.1 空間數(shù)據(jù)組織24-30
• 3.1.1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-27
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成27-28
• 3.1.3 空間數(shù)據(jù)分類(lèi)算法28-30
• 3.2 MongoDB 分布式部署方案30-36
• 3.2.1 MongoDB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)部機(jī)制31-32
• 3.2.2 MongoDB 存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)32-35
• 3.2.3 MongoDB 分布式存儲(chǔ)架構(gòu)35-36
• 3.3 空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)36-40
• 3.3.1 空間數(shù)據(jù)分布式云存儲(chǔ)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-37
• 3.3.2 空間數(shù)據(jù)分布式云存儲(chǔ)部署架構(gòu)設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.3 空間數(shù)據(jù)分布式云存儲(chǔ)部署設(shè)計(jì)39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 4 空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-52
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的42
• 4.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)42-48
• 4.2.1 系統(tǒng)接口程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境42-43
• 4.2.2 MongoDB 服務(wù)配置接入43-44
• 4.2.3 寫(xiě)空間數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)44
• 4.2.4 讀空間數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.2.5 刪除空間數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.2.6 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果46-48
• 4.3 系統(tǒng)性能測(cè)試48-50
• 4.3.1 測(cè)試環(huán)境48
• 4.3.2 測(cè)試方案設(shè)計(jì)48
• 4.3.3 測(cè)試結(jié)果48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 5 結(jié)論與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-60
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 韓敏;馮浩;;基于JSON的地理信息數(shù)據(jù)交換方法研究[J];測(cè)繪科學(xué);2010年01期

2 李煜民;章才能;謝杰;;云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2010年05期

3 陳超;王亮;閆浩文;仇阿根;李玉祥;朱芳菲;;一種基于NoSQL的地圖瓦片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)[J];測(cè)繪科學(xué);2013年01期

4 庾佳;;淺析空間數(shù)據(jù)[J];華章;2011年27期

5 朱長(zhǎng)江;郭念;;面向海量數(shù)據(jù)的云存儲(chǔ)技術(shù)研究[J];科技視界;2012年20期

6 康志瑜,王明生;GIS發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用分析[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2005年01期

7 劉河;陳宇;;云計(jì)算環(huán)境下NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用研究[J];軟件導(dǎo)刊;2013年10期

8 袁延良;任波;陳lm新;曹偉明;;“數(shù)字城市”地理空間數(shù)據(jù)框架建設(shè)研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2007年02期

9 周可;王樺;李春花;;云存儲(chǔ)技術(shù)及其應(yīng)用[J];中興通訊技術(shù);2010年04期

  本文關(guān)鍵詞：基于NoSQL的空間數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：355608