基于网格的分布式异构空间数据访问与集成

论文摘要

网格技术的发展为空间信息科学的发展带来了机遇,同时也提出了挑战。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。针对空间信息的自身特性,人们提出了空间信息网格（Spatial Information Grid,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,空间信息网格的研究处于起步阶段,网格环境下空间数据的访问与集成作为空间信息网格的基础,需要对现有的网格环境下的数据访问技术进行空间化的扩展。本文借助于网格技术和空间数据库技术设计了一个网格空间数据访问与集成系统,实现了分布式异构空间数据的访问与集成。针对网格空间数据的访问与集成系统的设计和实现,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、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、Web Service,OpenGIS等基本概念。设计了网格环境下空间数据访问与集成系统的体系结构,对其组成部分—空间数据源和空间数据代理进行了详细的分析和设计。在ESRI公司的空间数据库引擎ArcSDE及网格基础软件Globus Tookit 4的基础上,通过在OGSA-DAI中添加对空间数据源的访问支持及扩展OGSA-DAI的活动类Activity,部署了网格环境下的异构空间数据的访问与集成服务。并通过WEB方式的空间数据代理,实现了对分布式异构空间数据的透明访问。为空间信息网格的发展奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 网格计算研究现状
• 1.2.2 空间信息网格的研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 空间信息网格理论基础
• 2.1 空间信息理论基础
• 2.1.1 矢量数据模型
• 2.1.2 空间信息查询原理
• 2.2 网格理论基础
• 2.2.1 网格的概念
• 2.2.2 网格的分类
• 2.2.3 网格的特征
• 2.2.4 实施网格计算的基本要求
• 2.3 空间信息网格的实现机制
• 2.3.1 空间信息模型
• 2.3.2 空间信息网格表示
• 2.3.3 空间信息网格中的元数据目录
• 2.3.4 空间信息网格的服务技术
• 2.3.5 空间信息网格的互操作技术
• 2.3.6 空间信息网格的安全机制
• 2.4 本章小结
• 第三章 空间信息网格的体系结构及支撑技术
• 3.1 空间信息网格的体系结构
• 3.1.1 空间信息网格概述
• 3.1.2 空间信息网格框架结构
• 3.2 空间信息网格的支撑技术
• 3.2.1 Web Service
• 3.2.2 网格技术
• 3.2.3 Open GIS
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于网格的空间数据访问与集成的分析与设计
• 4.1 系统总体结构设计
• 4.1.1 设计依据和目标
• 4.1.2 系统结构
• 4.1.3 系统特点
• 4.2 空间数据源
• 4.2.1 空间数据存储方式
• 4.2.2 空间数据库引擎
• 4.3 空间数据代理
• 4.4 本章小结
• 第五章 网格环境下空间数据访问与集成的实现
• 5.1 主要软件简介
• 5.1.1 Java2 平台
• 5.1.2 Globus Toolkit
• 5.1.3 OGSA-DAI WSRF
• 5.2 运行环境配置
• 5.3 实验方案设计
• 5.4 实验的实现
• 5.4.1 空间数据访问流程
• 5.4.2 空间数据访问服务的部署
• 5.4.3 基于OGSA-DAI的空间数据访问活动（Activity）的扩展
• 5.5 实验结果及分析
• 5.5.1 部署配置文件
• 5.5.2 测试实例
• 5.5.3 结果分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A