分布式并行計算下GML空間數(shù)據(jù)復制同步更新機制研究.pdf

1、GML作為一項地理信息共享標準,當前在單機環(huán)境上的存儲管理理論已日趨成熟,國內(nèi)先后有相關方面的研究成果,但在分布式存儲并行計算環(huán)境下的理論則尚未有顯著成果。分布式并行計算概念在國內(nèi)外已經(jīng)趨之若鶩,前幾年在學術界興起的網(wǎng)格計算,當今熱門的云計算,以及物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等,都涉及到分布式存儲和并行計算處理范疇。隨著知識發(fā)現(xiàn)與技術進步,越來越多的數(shù)據(jù)需要用空間構(gòu)成3D,甚至加上時間構(gòu)成4D來呈現(xiàn)在人們面前,這些數(shù)據(jù)是相當海量的,單機情況下的存儲

2、已經(jīng)不能適應大數(shù)據(jù)量的存儲處理要求,而且涉及到空間數(shù)據(jù)格式問題,為此研究分布式存儲海量數(shù)據(jù)、高性能并行計算處理GML數(shù)據(jù)就是必然的。
　　本文以單機環(huán)境 GML相關存儲管理理論為基礎,研究分布式并行計算下GML空間數(shù)據(jù)同步復制和更新相關方面的理論,并以分布式開源數(shù)據(jù)庫MongoDB為例進行實驗和測試,主要包括以下4個方面:
　　(1)分布式GML存儲,提出分布式GML空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)涵和3種設計方案,并以開源NoSQL數(shù)據(jù)庫Mo

3、ngoDB為例,設計相關分布式存儲方案和索引查詢語言,提出云GML管理理論,并在實驗中搭建分布式環(huán)境進行驗證;
　　(2)并行GML同步復制策略,對傳統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫和分布式空間數(shù)據(jù)庫進行說明,闡述分布式數(shù)據(jù)庫復制體系結(jié)構(gòu)和原理,以 ArcGIS10的GDB版本化同步復制為參考,提出分布式GML數(shù)據(jù)“要素分組”同步復制策略,以此處理海量GML數(shù)據(jù)在分布式集群中分發(fā)數(shù)據(jù)處理的問題,并提出沖突及解決方案;
　　(3)分布式GML數(shù)據(jù)

4、更新機制,分布式數(shù)據(jù)更新會造成并發(fā)和一致性問題,從分布式事務管理出發(fā),闡述一致性更新核心技術,對ArcGIS10的長事務處理和拓撲機制進行分析,以此探討GML幾何拓撲更新一致性問題,提出分布式“GML文檔化更新模型”,豐富分布式GML空間數(shù)據(jù)更新理論;
　　(4) MongoDB GML復制更新設計,根據(jù)提出的GML同步復制和更新策略,在MongoDB搭建的分布式并行計算環(huán)境中,試驗分布式GML數(shù)據(jù)同步復制和更新效率,使用分布式測