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《解放军信息工程大学》 2011年
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基于分布式存储的虚拟地理环境关键技术研究

岳利群  
【摘要】:本文在学习,借鉴国内外相关研究成果的基础上,对分布式存储虚拟地理环境中的一些重要理论和关键技术以及相关算法做了较为深入的研究,通过大量的实验数据论证了论文提出的自适应空间数据模型和基于元数据的空间数据引擎,并在此基础上模拟构建了多级别多地区分布式存储虚拟地理环境,完成了原型平台的设计与开发,实现了地理空间数据的存储、管理、共享及可视化。主要研究内容和创新点如下: 1.研究分析了现有分布式存储VGE的体系结构、数据资源、支撑技术和应用平台的特征及存在问题,建立了四层体系结构的分布式存储虚拟地理环境的架构,并从技术和应用两个层面,给出了基础层、资源层、服务层和应用层的内容构成和支撑技术,为分布式存储VGE的研究设计和应用服务提供了理论和方法指导。同时,探索并设计了基于网格、云模式和物联网模式下的虚拟地理环境的体系结构,为分布式存储VGE的发展提供了思路,也验证了本文提出的体系结构的扩展性和兼容性。 2.建立了VGE元数据模型。结合分布式存储VGE的应用需求,建立了面向三维仿真模型、矢栅一体表达的元数据模型,实现了VGE元数据的动态管理、快速解析、缓存维护等8项技术,为分布式存储VGE元数据的规范化和标准化提供参考。 3.建立了自适应的空间数据模型。提出了自适应空间数据模型建立的五大制约因素:数据、软件、用户、计算机和网络,通过改进基于球面Clipmap的数据模型和分布式存储VGE的数据模型,构建了自适应空间数据模型,解决了分布式存储VGE中空间数据自适应组织和管理的难题。其中改进后的球面Clipmap空间数据模型,空间数据利用率提高了2倍。 4.构建了基于元数据的分布式空间数据引擎,解决了分布式存储空间数据的快速索引和提取问题。构建并分析了空间数据存储体系,提出了基于Linux构建多缓存服务器的数据服务模式,该服务模式不但提高了数据访问速度,还消除了Lustre文件系统不支持Windows客户端的瓶颈问题。在服务器快速定位、数据缓存设计、数据并行提取、Socket连接池等方面改进和实现了空间数据引擎的若干关键技术,最终构建了分布式存储VGE的空间数据引擎。 5.实现了自适应空间数据可视化的多模式应用,建立了全球矢栅一体可视化框架和分布式空间数据可视化框架,探讨并实践了分布式空间数据可视化应用的加速技术,基于自适应空间数据模型生成了空间数据可视化多模式应用,验证了自适应空间数据模型的有效性。 6.设计并实现了基于分布式存储的高效高可用性虚拟地理环境平台。对分布式存储虚拟地理环境平台(DSVGEP)中重点模块存储数据入库、元数据管理、自适应空间数据模型、空间数据服务引擎、可视化表达进行了说明,在此基础上对平台进行模拟部署与应用。经实验测试,单台Linux客户端能够同时支持100台可视化客户端的并行访问。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P208

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 田江鹏;基于语言学的三维符号设计与表达研究[D];解放军信息工程大学;2012年
2 司毅博;地理影像导航应用技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李英毅;贾雨;;用Hash表技术实现快速流分类[J];成都理工大学学报(自然科学版);2008年01期
2 林宗坚,刘先林,张继贤,李成名,左建章,孙杰,洪志刚;精确时空立体景观虚拟现实的构建与应用方法研究[J];测绘科学;2005年02期
3 王英杰,余卓渊,苏莹,陈小钢,陈毓芬;自适应空间信息可视化研究的主要框架和进展[J];测绘科学;2005年04期
4 秦宽;贾月玲;杨俊杰;;基于感受综合的电子地图多尺度显示技术[J];测绘技术装备;2007年01期
5 张宝一;郑坤;刘修国;吴信才;;自适应可视化研究综述[J];地理信息世界;2007年02期
6 易善桢,李琦,承继成;空间信息的共享与互操作[J];测绘通报;2000年08期
7 林珲,龚建华;论虚拟地理环境[J];测绘学报;2002年01期
8 凌云,陈毓芬,王英杰;基于用户认知特征的地图可视化系统自适应用户界面研究[J];测绘学报;2005年03期
9 归庆明;姚绍文;顾勇为;郭建锋;;诊断复共线性的条件指标-方差分解比法[J];测绘学报;2006年03期
10 陈能成,龚健雅,韩海洋;分布式地理信息共享[J];测绘信息与工程;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐智勇;祝国瑞;温永宁;闾国年;;虚拟地理环境平台建设研究[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢超;自适应地图可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 王宇翔;分布式网络地理信息系统研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
3 杜金莲;大规模三维地形实时绘制关键技术的研究与实现[D];大连理工大学;2003年
4 张立强;构建三维数字地球的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
5 周旭;面向Internet的大规模分布式存储技术研究[D];电子科技大学;2004年
6 杜莹;全球多分辨率虚拟地形环境关键技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
7 王方雄;基于原子服务的网格空间信息服务互操作研究[D];武汉大学;2005年
8 张霞;地理信息服务组合与空间分析服务研究[D];武汉大学;2004年
9 张健钦;基于遥感和智能体的鄱阳湖区血吸虫病监测和模拟研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
10 吴娴;网格虚拟地理环境及其关键技术研究[D];大连海事大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 欧阳;空间数据的分布式管理[D];解放军信息工程大学;2004年
2 李晖;基于日志的机群文件系统高可用关键技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年
3 孙莉娜;基于网络的分布式文件系统初探[D];天津大学;2006年
4 于印;分布式仿真支撑环境关键技术的研究与应用[D];南京理工大学;2007年
5 张顺达;对象存储系统的元数据管理[D];华中科技大学;2006年
6 刘荣宽;基于PDA的地理信息系统的设计与实现[D];南京理工大学;2008年
7 刘汉波;对象存储系统的I/O处理与缓存研究[D];华中科技大学;2007年
8 岳利群;全球多分辨率地形环境仿真技术研究[D];解放军信息工程大学;2008年
9 肖培棕;分布式文件系统元数据负载均衡技术研究与实现[D];中国科学技术大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常征;;存储虚拟化技术的研究与比较[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年S1期
2 刘华谱;;基于磁盘阵列的视频监控存储方案分析[J];安防科技;2009年04期
3 徐振宇;地理空间元数据库的研究与实现[J];安徽地质;2002年02期
4 傅晓珊;;地理信息系统的发展现状及趋势[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
5 史俊明;李精忠;;“3S”技术在“数字航道—监控与管理系统”中的应用[J];安徽农学通报;2007年23期
6 吴晓春;崔伟宏;刘东晖;程莉;;GIS在循环经济信息化和数字生态发展中的作用[J];安徽农业科学;2007年32期
7 汪自军;陈圣波;包书新;宋金红;王旭楠;;村镇规划中的水库淹没模拟分析[J];安徽农业科学;2008年03期
8 刘爱华;聂宜民;王艳;岳小春;;基于3DGIS的虚拟校园系统设计与实现[J];安徽农业科学;2009年03期
9 李兵;陈国华;杨涤尘;朱宁;;食品安全体系的抽样理论研究[J];安徽农业科学;2009年22期
10 施怡文;徐立鸿;胡海根;;水下机器鱼三维虚拟现实研究与实现[J];安徽农业科学;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常征;;存储虚拟化技术的研究与比较[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
2 万丹丹;王宏;;云计算在编辑工作中的应用探讨[A];学术期刊编辑学理论与实践[C];2010年
3 郭捷夫;;基于云计算模型的绿色IT数据中心构建方案研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
4 汪云凤;李心科;;云服务环境下的服务聚合方法研究[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 张道卫;郭华东;刘广;丁翼星;;基于OpenGL日地月系统仿真技术研究综述[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
6 刘智慧;;基于硬件备份信息数据技术的研究[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
7 王艳军;;一种基于SOA的地理信息共享模型的设计与实现[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
8 闫鹤;万刚;张煜;杨富民;;基于触摸屏的移动地图人机交互界面研究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
9 张锦明;游雄;;基于LOD的选取模型在电子地图多尺度显示中的研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 杨廉;;海量地理信息数据存储备份技术发展和展望[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
2 马纯永;城域景观VRGIS一体化仿真平台研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
3 宁安良;面向3G终端的移动地理信息服务研究[D];中国海洋大学;2010年
4 张乐珊;基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
5 吴吉义;基于DHT的开放对等云存储服务系统研究[D];浙江大学;2011年
6 王铁军;非结构化对等网络资源定位技术研究[D];电子科技大学;2010年
7 江颉;面向电子服务的访问控制关键技术研究[D];浙江大学;2010年
8 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 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
10 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[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 王伟伟;基于粒子系统的矿井瓦斯爆炸的模拟与研究[D];山东科技大学;2010年
2 郑中波;三维警卫地理信息系统[D];山东科技大学;2010年
3 杨俊杰;开源虚拟引擎三维地形环境拓展研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
4 王军;网络环境下面向服务的地理信息共享技术研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
5 秦丰林;面向机器人足球比赛的开放式仿真系统开发[D];浙江理工大学;2010年
6 梁永会;面向网格服务的SWAT模型集成体系研究[D];郑州大学;2010年
7 常静;基于WebGIS的洪水淹没三维可视化技术研究[D];郑州大学;2010年
8 孔楠;基于云计算平台的商业服务模式研究[D];上海外国语大学;2010年
9 毕军芳;基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现[D];山东农业大学;2010年
10 谢晓然;黑龙江省气象多轨道业务信息系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李欣宇;傅彦;;改进型的K-mediods算法[J];成都信息工程学院学报;2006年04期
2 周炤;刘海砚;李少梅;肖计划;;现代地图语言[J];测绘工程;2008年02期
3 李晓轩;王光霞;温程杰;宋芳;张振华;;基于本体集成的地理信息分类分级表达研究[J];测绘工程;2010年05期
4 苏里;陈宜金;;地形图符号的语言学特征[J];测绘科学;2007年05期
5 王华斌;唐新明;李黔湘;;海量遥感影像数据存储管理技术研究与实现[J];测绘科学;2008年06期
6 蒋秉川;夏青;岳利群;陈华;;基于三维地图视觉变量理论的三维符号设计[J];测绘科学;2009年06期
7 党丽娜;党高峰;吴凡;王燕午;;基于描述方法的地图符号表达及实现[J];测绘科学;2010年06期
8 姚岚;谭仁春;;基于传统地图理论的三维数字地图多尺度表达策略研究[J];测绘科学;2010年S1期
9 高扬;杨志强;乌萌;;导航数字地图的快速显示技术研究[J];测绘科学;2011年03期
10 游雄,万刚;战场可视化与数字地图[J];地理信息世界;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 曹闻;时空数据模型及其应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 杜莹;全球多分辨率虚拟地形环境关键技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
4 危拥军;三维GIS数据组织管理及符号化表示研究[D];解放军信息工程大学;2006年
5 李宏伟;基于Ontology的地理信息服务研究[D];解放军信息工程大学;2007年
6 唐曦;空间规划专题地图的符号构建与可视化策略[D];华东师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘梅;基于彩色影像地图的符号色彩设计研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 陈正生;多源导航地理数据的融合与服务[D];解放军信息工程大学;2011年
3 洪明亮;基于Direct3D的三维符号建模[D];解放军信息工程大学;2004年
4 孔维;三维非规则军队标号的研究与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
5 廖云;遥感影像用于战场环境可视化的综合处理技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
6 陈月莉;三维动画地图中的视觉变量及若干表示方法研究[D];武汉大学;2005年
7 邱茂;地形仿真的三维地图符号建模[D];四川大学;2005年
8 贾黎莉;Ontology构建中概念间关系的研究[D];中国农业科学院;2007年
9 李凯锋;网络导航地理空间数据服务技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2007年
10 尚红英;遥感图像数据融合的小波变换方法研究[D];中国地质大学(北京);2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁伍七,寿志勤;基于Web服务的分布式应用集成模型及其实现[J];安徽教育学院学报;2003年06期
2 吴淑芳,张树仁;四叉树法生成网格的几何复杂度[J];兵工学报;2000年03期
3 谢超;陈毓芬;柯希林;柳佳佳;;电子地图符号构图规律的研究[J];北京测绘;2008年01期
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6 王浒,李琦,承继成;数字城市元数据服务体系的研究和实践[J];北京大学学报(自然科学版);2004年01期
7 崔航,马殿富,王勇,杜宗霞;组合Web服务建模工具的设计与实现[J];北京航空航天大学学报;2003年10期
8 刘伯超,马晓轩,葛声,怀进鹏;基于Web服务的软件服务体系结构的研究与实现[J];北京航空航天大学学报;2004年03期
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10 高春晓,刘玉树;三维地形中基于加权框架四叉树的路径规划[J];北京理工大学学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 关志伟;面向用户意图的智能人机交互[D];中国科学院软件研究所;2001年
2 史瑞芝;地图设色辅助决策系统的建立与颜色传输理论的应用[D];解放军信息工程大学;2001年
3 王兴玲;基于XML的地理信息Web服务研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
4 刘海砚;地图制图与空间数据生产一体化理论和技术的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
5 彭仪普;地形三维可视化及其实时绘制技术研究[D];西南交通大学;2002年
6 杜金莲;大规模三维地形实时绘制关键技术的研究与实现[D];大连理工大学;2003年
7 李晓;自适应人机交互界面研究[D];西南师范大学;2004年
8 张立强;构建三维数字地球的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
9 许妙忠;虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究[D];武汉大学;2003年
10 姚益平;高性能分布式交互仿真运行支撑平台关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张博;GPS在农业中的应用技术研究[D];中国农业大学;2000年
2 张红;利用组件技术开发WEBGIS[D];四川大学;2001年
3 胡颖;基于关系数据库的空间数据对象的研究[D];福州大学;2002年
4 过志峰;基于高效空间存取机制的地理空间数据查询研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
5 唐一之;分布式网络文件系统(DNFS)研究与实现[D];湖南大学;2002年
6 贾奋励;电子地图多尺度表达的理论与方法的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
7 夏启兵;基于关系数据库的地理数据库引擎的研究与实践[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
8 张冬;基于DEM的地形分析与实现[D];南京理工大学;2003年
9 张新生;基于Web数据挖掘技术构建自适应站点研究[D];西安建筑科技大学;2004年
10 张家驹;分布式实时仿真中间件RSI的设计与实现[D];吉林大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李爽,孙九林;基于虚拟地理环境的数字黄河研究进展[J];地理科学进展;2005年03期
2 ;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室[J];地球信息科学学报;2010年06期
3 ;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室[J];地球信息科学学报;2010年05期
4 ;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室[J];地球信息科学学报;2009年01期
5 林珲;徐丙立;;关于虚拟地理环境研究的几点思考[J];地理与地理信息科学;2007年02期
6 刘锐;杨卫军;;协同虚拟地理环境理论与框架[J];测绘通报;2009年10期
7 ;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室[J];地球信息科学学报;2011年02期
8 王丽君;游雄;张良;;虚拟地理环境中地图注记的配置研究[J];测绘科学;2011年03期
9 ;南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室[J];地球信息科学学报;2011年03期
10 陈旻;温永宁;王永君;刘立嘉;;面向虚拟地理环境的三维可视化架构研究[J];系统仿真学报;2006年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 万刚;李锋;;基于目标的视点控制算法研究[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第2届中国人机交互学术会议(CHCI'06)论文集[C];2006年
2 贾小霞;;三维虚拟地理环境与建模[A];中国测绘学会2006年学术年会论文集[C];2006年
3 徐智勇;祝国瑞;温永宁;闾国年;;虚拟地理环境平台建设研究[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年
4 周洁萍;龚建华;李文航;张磊;;基于智能体的城市人群时空行为模拟[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
5 龚建华;;地理信息科学研究进展与发展思考[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
6 林珲;龚建华;;地学虚拟环境:概念特征、系统设计及初步实验[A];海峡两岸地理学术研讨会暨2001年学术年会论文摘要集[C];2001年
7 张欣;武志强;刘嵩;;虚拟全景图系统关键技术研究与实现[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
8 齐清文;姜莉莉;张岸;;数字地图的研究进展和应用新方向[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 实习生 王晓茜;地理信息技术促进数字城市建设[N];江苏科技报;2009年
2 胡如忠;全国地方遥感协会年会说应用[N];中国航天报;2001年
3 沈海荣、特约通讯员 倪敏芝;发挥知识优势 投身军事变革[N];解放军报;2004年
4 王金鑫;GIS工程建设与展望[N];中国测绘报;2004年
5 贾奋励;纸质地图风光依然[N];解放军报;2009年
6 记者 柯玉和;数字水印力保地理空间数据安全[N];中国测绘报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 韩元利;基于GPU编程的虚拟自然环境技术研究[D];武汉大学;2007年
2 蒋杰;全球大规模虚拟地理环境构建关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 李仁杰;虚拟地理环境中的旅游景观感知度定量计算[D];河北师范大学;2013年
4 陈泰生;三维符号及其共享研究[D];南京师范大学;2011年
5 郭曦榕;基于G/S模式的数字旅游工程及其评估技术研究[D];成都理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏勇;虚拟地理环境中基于语义的三维交互技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
2 王丽君;虚拟地理环境中注记配置和表示方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 田蕾;基于P2P技术的网络虚拟地理环境原型系统设计与实现[D];中国海洋大学;2011年
4 杨俊杰;开源虚拟引擎三维地形环境拓展研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
5 钟燃;基于元胞自动机和多智能体的溃决时空分析模型[D];西南交通大学;2013年
6 宋龙;虚拟地理环境中矢量与影像数据综合管理与可视化[D];解放军信息工程大学;2012年
7 徐珊;虚拟地理环境中SARS传播行为智能模拟研究[D];浙江工业大学;2004年
8 陈家赢;基于虚拟地理环境三维可视化模型的农用地土地整理规划设计[D];华中农业大学;2007年
9 石松;虚拟地理环境中地形建模及其空间分析研究[D];福州大学;2005年
10 冯亮;地理协同中的时空一致性研究[D];武汉大学;2005年
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