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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2003年
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分布式空间信息的高效查询与分析系统研究

董鹏  
【摘要】: 随着地理信息系统和计算机网络技术的发展,Internet的普及,空间数据的处理正深入到各个专业应用领域,如土地管理、电力、电信、城市管网、水利、消防、交通以及城市规划等。大型分布式地理信息系统对于基于网络的海量空间数据的共享和互操作、地理操作服务的共享和分布处理以及专业领域应用系统的集成,具有十分重要的意义。实现空间数据与属性数据的一体化海量存储、高效空间查询和空间分析处理,进行有效的分布式空间数据管理和计算,则是大型分布式地理信息系统的重要特征和急待解决的关键技术问题。 本论文对上述几个分布式地理信息系统的关键技术问题进行了深入的研究,并对分布式地理空间信息的高效查询与分析系统的设计与实现进行了详细的探讨。 全文共分七章,第一章为前言,论述了本学位论文的研究背景,研究目的和意义,以及国内外研究现状;最后给出了本文的主要研究内容。 第二章介绍分布式地理信息系统的定义和特点、架构模型、以及主要技术和发展。 第三章对分布式地理信息系统中的空间查询和空间分析算法进行了深入的研究;同时为提高空间查询和空间操作的效率,对空间数据存取技术,即空间索引技术也进行了细致的研究。在对空间索引技术的发展、分类和典型算法比较的讨论基础之上,本文设计并实现了两个高效的空间索引—改进的四叉树索引和R+树索引,并将这两个索引应用到空间查询处理中,分别实现了基于改进四叉树和基于R+树的空间选择查询(包括点查询和开窗查询)算法以及基于R树的最临近查询和K最临近查询算法。强大的空间分析能力是GIS区别于其它管理信息系统的重要特征,本文提出了一个高效的缓冲区生成算法——递归算法;同时将上述两个空间索引机制引入到地图叠加分析处理中,分别实现了基于改进四叉树和基于R+树的矢量地图叠加分析算法。测试结果表明,以上算法有效可行,并已被集成到地网GeoBeans5.0。 第四章在对地理信息系统与数据库的结合以及分布式空间数据库的模式结构、设计方法和关键技术等相关理论探讨的基础上,设计了一个分布式空间数据库原型系统DSDB。基于ADO数据库访问技术,开发了一个基于ADO的分布式空间数据库引擎原型ADO-SDE,作为访问DSDB系统的中间件,提供用户和空间数据库之间的数据接口。 第五章在遵循OpenGIS SQL规范的基础上,通过扩充空间数据类型,提供强大的空间操作算子,扩充空间运算函数,设计实现了一种空间数据库查询语言——地 理结构化查询语一言(Geo『aPhie Struetured Que仔Lan罗age,GSQL);并对其语句表达 形式、实现过程做了详细的论述,同时通过使用图标按钮、下拉列表框等可视化组 件,设计了一个界面友好、简单易用的GSQL查询界面,基本具备了进行较复杂空 间分析运算的查询功能。 第六章通过对新一代分布式计算模型W七b Service的理论探讨,包括其定义、 理论模型、技术体系、与传统分布式计算模型的比较,以及空间信息W七b服务的概 念理解等,同时,对微软提供的web Serviee开发工具包一一Microsoft 50”Toolkit 3.0及其建立M陌b Service的实现机制的详细研究,设计了一个以50”Toolkit为开 发工具的、基于叭触b Serviee的分布式空间信息高效查询与分析原型系统,初步实 现了分布式地理信息的地图服务、查询和分析服务的跨平台、跨系统的互操作。 第七章对全文进行了总结,概括了主要研究成果和进一步工作的方向。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P208

【引证文献】
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 赵俊兰;赵洪岩;;GIS在边坡工程中的应用[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 王结臣;李丽;陈焱明;;缓冲区生成研究进展评述[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
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3 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
4 卜志国;海洋生态环境监测系统数据集成与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
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6 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
7 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
8 张开广;郑州地区仰韶文化遗址空间模式研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 李滨;自然空间查询语言解译机制研究[D];解放军信息工程大学;2009年
10 王晓理;地理信息数据结构处理优化应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋东峰;基于WebGIS的矿井瓦斯地质信息网络管理技术与应用[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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7 王学全;三维GIS数据库的空间索引技术研究与探索[D];西南大学;2011年
8 吴元洪;空间索引技术及其应用研究[D];重庆大学;2003年
9 王云飞;矢量空间数据库引擎(SVSDE)的结构设计与开发[D];中国地质大学(北京);2009年
10 曾喆;嵌入式移动导航系统的研究与设计[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2004年
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