基于空间信息网格的空间数据存储和访问的研究

摘要

空间数据的持续大规模增长和数据精度的不断提高，不仅导致“信息孤岛”的出现，同时也对其分析计算的吞吐量和计算能力提出了新要求。本文针对空间信息的自身特性，人们提出了空间信息网格(SpatialInformationGrid，SIG)的概念，将网格技术和空间信息技术结合起来，以实现空间资源的有效组织和管理。 目前，SIG的研究处于起步阶段，网格环境下空间数据的存储作为SIG的基础，还需要对现有的网格存储技术进行空间化的处理，或者说是对现有的空间存储技术进行网格化改造。本文借助于网格技术、空间数据库技术和OpenGIS规范设计了一个网格空间数据存储系统，并在数据访问和集成中间件OGSA-DAI的基础上部署了空间数据访问服务(SDAS)，实现了分布异构的空间数据源的访问。 针对网格空间存储系统的设计和空间数据访问服务的实现，本文具体作了以下几个方面的研究工作：◆论述了空间信息网格的研究意义，介绍了网格、数据网格、空间信息技术等相关内容的研究现状。 ◆总结了空间信息网格的体系架构、实现机制和支撑技术。介绍了网格技术、WebService，OpenGIS等基本概念。 ◆设计了网格环境下空间数据存储系统的体系结构，对其组成部分——空间数据源、元数据目录管理和空间数据库代理进行了详细的分析和设计，并且分析了系统存储的性能。 ◆在Java2和GTcore3.2的基础上构建了一个空间数据访问服务的实验环境。实验在空间数据库引擎的基础上，利用OGSA-DAI4.0部署了空间数据访问服务(SDAS)，实现分布的异构的空间数据资源的访问。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1研究背景

1.2相关研究

1.2.1网格与数据网格

1.2.2空间信息技术与SIG

1.3研究内容

1.4论文组织

第二章SI G的体系结构和相关技术

2.1空间信息网格体系结构

2.1.1空间信息网格概述

2.1.2空间信息网格的框架结构

2.2空间信息网格的实现机制

2.2.1空间信息模型

2.2.2空间信息表示

2.2.3元数据目录

2.2.4空间信息网格服务技术

2.2.5互操作技术

2.2.6安全机制

2.3空间信息网格的支撑技术

2.3.1 Web Service

2.3.2网格技术-OGSA

2.3.3 Open GIS

2.4本章小结

第三章面向网格的空间数据存储系统分析和设计

3.1系统总体结构设计

3.1.1设计依据和目标

3.1.2系统结构

3.1.3系统的特点

3.2空间数据源

3.2.1空间数据存储方式

3.2.2对象—关系空间数据库模型

3.2.3空间数据库引擎

3.3元数据目录管理(MCM)

3.3.1元数据类型定义

3.3.2双重映射机制

3.3.3元数据目录对象和接口设计

3.4空间数据库代理(SDBB)

3.5系统存储性能分析

3.6本章小结

第四章空间数据访问服务的实现

4.1环境配置

4.2主要软件简介

4.2.1 Java2平台

4.2.2 Globus Toolkit

4.2.3 OGSA-DAI

4.3空间数据访问服务(SDAS)的实现

4.3.1 SDAS算法流程

4.3.2 SDAS服务部署

4.3.3图形化客户端查询实例

4.4本章小结

第五章总结与展望

参考文献

致 谢