基于分布式的空间数据库引擎设计与实践

摘要

空间数据是GIS的灵魂，而空间数据库引擎是以传统数据库为基础来存储空间数据的程序集，空间数据库引擎在空间信息领域有着重要的地位。本文在对空间数据库引擎关键技术的研究基础上设计实现了小而精的分布式空间数据库引擎，分布式空间数据库引擎比传统的空间数据库具有更强的分布式性能，更加适合空间数据的共享和操作。本文的主要涉及内容如下：
　　(1)空间数据模型。空间数据模型是空间数据库引擎研究的基础，论文在详细研究数据模型的基础上，设计出本文分布式空间数据库引擎的空间数据模型。
　　(2)空间数据的存取。论文以分布式空间数据库引擎设计的空间数据模型为基础，设计出结构化数据表，把空间数据的几何数据和属性数据进行一体化存储，存入关系型数据库中，并借助关系型数据库管理系统进行管理。
　　(3)空间索引。论文分析阐述了网格索引和R-tree索引两种空间索引，并在这两种索引的基础上进行改进优化，分别对栅格数据和矢量数据设计了相应的索引结构，从而可以更加高效的对空间数据进行查询检索。
　　(4)分布式管理。空间数据具有地理分布性，因此空间数据库引擎发展的一个趋势就是分布式网络。分布式网络不仅可以加强数据的安全性，也可以提高传输效率。本文分布式空间数据库引擎在并发控制、空间数据的划分、负载均衡上进行了研究设计，并加以实现。
　　(5)异步缓冲。分布式空间数据库引擎采取异步缓冲机制，本文设计并实现其过程。其中在海量数据处理上还涉及了多分辨率金字塔模型、图像数据压缩等方面。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 研究的主要内容

1.4 论文的组织结构

第二章 空间数据库引擎基础概述

2.1 空间数据库引擎相关概念

2.2 典型空间数据库引擎介绍

2.3 本章小结

第三章 空间数据库引擎关键技术研究与设计

3.1 体系结构

3.2 数据模型

3.3 空间数据处理

3.4 分布式管理

3.5 空间索引

3.6 网络传输和缓存

3.7 本章小结

第四章 简单分布式空间数据库引擎的实现

4.1 数据存取实现

4.2 通信接口实现

4.3 空间索引实现

4.4 分布式管理实现

4.5 本章小结

第五章 分布式空间数据库引擎原型系统实现

5.1 分布式空间数据库引擎原型系统概况

5.2 分布式空间数据库引擎原型系统运行环境

5.3 数据源管理模块

5.4 数据管理模块

5.5 数据操作模块

5.6 分布式管理模块

5.7 SD_SDE系统总结

5.8 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 论文工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果