基于云存储的空间数据管理研究

分类号P208密级___公开___收藏编号___________学号095520024学校代码10386编号__________基于云存储的空间数据管理研究学科专业：地图学与地理信息系统研究方向：地理信息网络共享与服务技术研究生姓名：孙楠指导教师、职称：吴升教授所在学院：福建省空间信息工程研究中心答辩委员会主席签名：二〇一二年六月1一遵守学术行为规范承诺本人已熟知并愿意自觉遵守《福州大学研究生和导师学术行为规范暂行规定》的所有内容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质版与电子版内容完全一致。二独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得福州大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。三关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）本学位论文属于（必须在以下相应方框内打“√”，否则一律按“非保密论文”处理）：1、保密论文：□本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。2、非保密论文：□本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。研究生本人签名：签字日期：20年月日研究生导师签名：签字日期：20年月日2基于云存储的空间数据管理研究中文摘要快速、便捷、及时获取丰富的空间数据对信息社会的进步有着重要的意义。随着地理信息系统的广泛应用，地理空间数据的存储与管理方式能否适应高并发、海量用户的应用需求已成为地理信息系统网络应用成功的关键。本文基于云存储和HDFS（HadoopDistributedFileSystem）,研究了海量空间数据的管理方法，主要研究内容和特色如下：1）对当前海量空间数据存储技术的研究进展和云计算技术在地理信息系统领域的研究现状进行了分析，明确了海量空间数据存储的现状，根据目前该研究领域遇到的一些瓶颈，提出新的需求。2）介绍了云计算的关键技术，包括云计算的概念模型、结构划分方法，对目前主流商用云计算平台的设计框架进行归纳总结。3）对云存储的概念进行了概括，并根据云计算概念模型引申出适用于云存储的结构模型，并介绍了主要的几种可用于云存储的分布式文件系统。4）在云存储概念以及模型的基础上，研究了空间数据的云存储框架，对云存储文件系统从存储架构分析、云端数据交互机制和容错及故障处理三方面进行了具体分析。5）提出了空间数据云存储的设计思想，并从完全备份、存储策略和空间数据恢复策略三方面来进行阐述。针对空间数据不同的存在形式，设计了空间数据云存储的接口模型，并提出了空间数据云存储管理模型。6）根据空间数据云存储管理模型，设计了空间数据云存储管理系统，并构建了系统原型，实现了空间数据上传、下载、集群监控和空间数据预览功能。关键词：空间数据，云存储，空间数据管理，分布式文件系统3TheresearchofspacedatamanagementbasedoncloudstorageAbstractFortheprogressofInformationsociety,gettingrichspatialdataquickly,timelyandconvenientlyhasimportantmeaning.Alongwiththewideapplicationofgeographicinformationsystem,ifthewayofgeographicalspatialdatastorageandmanagementcanadapttothehighconcurrentandmassuserapplicationrequirementshasbecomethekeyofgeographicinformationsystemsuccessfullyapplytonetwork.ThispaperstudythemethodsofmassivespatialdatamanagementbasedoncloudstorageandHDFS(HadoopDistributedFileSystem),themainresearchcontentsandfeaturesasfollows:1)Thepaperhasanalyzedthemajorrecentdevelopmentsofmassivespatialdatastoragetechnologyandtheresearchcurrentsituationofcloudcomputingtechnologyingeographicinformationsystem.Itdeficitsthecurrentsituationofmassivespatialdatastorageandputsforwardthenewrequirementsaccordingtosomebottleneckmeetinginthecurrentstudyfield.2)Itintroducedthekeytechnologyofcloudcomputing,includingthecloudcomputingconceptmodel,structuredivisionmethod,andsummarizedthedesignframeworkofmaincommercialcloudcomputingplatform.3)Generalizedtheconceptofcloudstorage,promptedstructuremodelwhichappliestocloudstorageaccordingtothecloudcomputingconceptmodel,andpresentedseveralmaindistributedfilesystemwhichusedforcloudstorage.4)Basedonthestudyofcloudstorageconceptandmodel,itresearchedtheframeworkofspatialdatacloudstorage,andanalyzedthefilesystemofcloudstorage,fromstoragestructureanalysis,cloudsdataexchangemechanism,faulttolerantandfaulthandingthreeaspects.5)Proposedthespatialdatacloudstoragedesignthought,anddescripteditfromfullybackup,storagestrategyandspatialdatarecoverystrategythreeaspects.Accordingtothedifferentexistenceformofspacedata,thepaperdesignedandputtedforwardthespatialdatacloudstorageinterfacemodelandmanagementmodel.6)Accordingtothemanagementmodelofspatialdatacloudstorage,itdesignedthespatialdatacloudstoragemanagementsystem,boiledtheprototype2systemandimplementedthefunctionofspatialdatauploads,downloads,clustermonitoringandpreview.Keywords:SpatialData,CloudStorage,SpatialDataManagement,DistributedFileSystem.1目录第一章绪论.............................................................................................................................11.1课题背景和意义............................................................................................................11.1.1研究背景................................................................................................................11.1.2课题研究意义........................................................................................................21.1.3课题实践意义........................................................................................................31.2.国内外研究进展...........................................................................................................31.2.1空间数据存储研究进展........................................................................................31.2.2云计算技术在GIS中的应用研究进展................................................................51.3主要研究内容................................................................................................................71.4论文组织结构................................................................................................................7第二章空间数据云存储关键技术.........................................................................................92.1云计算关键技术..........................................................................................................102.1.1云计算概念模型..................................................................................................102.1.2云计算结构研究.....................................................................................