基于mongodb的黑河流域时空数据云存储关键技术研究

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1、分类号：密级：专业学位研究生学位论文基于MongoDB的黑河流域时空数据云存储关论文题目（中文）键技术研究ResearchonKeyTechnologyofSpatial-temporal论文题目（外文）DataCloudStorageinHeiheRiverBasinbasedonMongoDBDatabase研究生姓名高锐学位类别工程硕士专业学位领域计算机科学与技术·计算机技术学位级别硕士校内导师姓名、职称周庆国教授校外导师单位、姓名中科院寒区旱区环境与工程研究所罗立辉论文工作起止年月2014年9月至2016年5月论文提交日期2016年3月论文答辩日期2016年5月学位授

2、予日期2016年6月校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论

3、文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：基于MongoDB的黑河流域时空数据云存储关键技术研究中文摘要在我国西北干旱半干旱地区，随着人口数量的急剧增加和经济的快速发展，区域水资源短缺现象日趋严重。水危机已成为

4、制约社会经济可持续发展的重要因素和我们必须面对的挑战。为了解决和应对各种水环境、水生态问题，水文水资源信息的获取和有效利用对于揭示水文过程物理机制，合理规划水资源至关重要。今天，随着水文观测技术的发展，水文学已经由传统意义上的数据稀缺科学发展为数据丰富的可读科学。面对多源、海量的时空观测数据，如何实现多源时空数据的高效管理、合理分类、快速提取、共享、分析和可视化已成为水文学发展迫切需要解决的问题。Web2.0和移动互联网技术的快速兴起和广泛应用，一大批非关系型、分布式存储的NoSQL类型数据库的出现，给我们提供了一个解决上述水文信息科学问题的新思路。NoSQL类型数据库提供了

5、高效并发读写数据的能力，同时具备高可用和高扩展性，与传统数据库相比较更加注重海量数据的高效存储。本文基于NoSQL类型中的MongoDB数据库搭建了一个云存储实验环境，采用开源MEAN框架设计开发了前端Web应用系统，旨在解决海量流域时空数据存储与并发访问中的一系列难题。本文主要完成工作内容如下：(1)搭建了ReplicaSet与Sharding结合方式的MongoDB云存储实验环境，用于储存海量时空数据；(2)探索性地尝试使用美国先进水文科学发展大学联盟(TheConsortiumofUniversitiesfortheAdvancementofHydrologicScie

6、nceInc.)ODM观测模型在MongoDB云存储环境中存储水文观测数据；(3)对比传统关系型空间数据库中数据存储方式，采用GeoJSON编码格式实现了MongoDB云存储实验环境下的空间数据存储；(4)对全栈式开发框架MEAN进行了深入细致的研究与分析，分析总结了其四大组成部分MongoDB、Express、AngularJS、Node.js在前端Web系统开发中的优越性和创新性。基于Ubuntu系统，采用MEAN框架设计开发了黑河流域时空数据存储平台。该平台系统为黑河流域水资源研究提供数据分析基础和经济社会可持续发展提供决策支撑基础。I关键词：云存储,MongoDB,数

7、字流域,Node.js,MEAN,NoSQLIIResearchonKeyTechnologyofSpatial-temporalDataCloudStorageinHeiheRiverBasinbasedonMongoDBDatabaseAbstractWiththerapidgrowthofpopulationandeconomicdevelopmentinsemi-aridandaridregionsofnorthwestChina,regionalwatershortageisgettingwo