基于网格的地理空间数据库访问和操作中间件研究

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1、国防科学技术大学硕士学位论文基于网格的地理空间数据库访问和操作中间件研究姓名：钟凯申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：陈荦20091101国防科学技术大学研究生院硕士学位论文摘要随着地理空间信息的海量增长，各种GIS应用系统不断增多，如何对分布式异构的海量地理空间信息进行存储、访问、集成、分析和操作已经成为GIS应用领域亟待解决的问题。各种地理信息资源和应用系统在体系结构、通讯协议、操作系统、数据库管理系统等方面有很大的差异，这些异构性不利于地理信息的共享和协作。此外，地理空间数据具有数据量大，结构复杂的特点，对其进行空间分析和操作需要耗费大量的计算资源

2、和存储资源，为实现分布式地理空间信息的高性能空间操作带来了挑战。目前屏蔽各种异构性，实现分布式地理空间信息的共享，大多基于WebOlS模式和WcbService技术。它们一定程度上能够实现地理空间信息共享与协作，但在海量地理空间信息的访问和操作，大量用户的并发访问以及服务的有效管理上遇到了许多难以克服的困难，缺乏有效的负载均衡机制和分布式数据资源的操作能力。网格技术具有高性能计算、高可靠性、高安全性等特性，能有效进行资源共享、智能化服务管理，为分布式GIS系统的设计和实现提供了新的思路。网格GIS技术已经成为GIS领域研究的一大热点。本文针对实现分布式异构地理信息数

3、据共享、集成访问和操作的需求，结合网格技术的特点，研究了基于网格GIS技术框架，设计实现了基于网格的分布式异构地理空间信息集成访问和操作中间件，主要研究内容和创新点如下：l、利用网格集成访问中间件OGSA．DAI的扩展机制提出了分布式空间信息集成访问的解决方案，设计并实现了地理空间数据集成访问中间件GDIAM(GeographicalDataIntegrationandAccessMiddleware)和地理空间数据操作中间件GDOM(GeographicalDataOperationMiddleware)，为用户访问分布式地理空间信息提供了一个统一、透明的，基于网

4、格的服务接口，并实现了一个原型系统。2、在OGSA．DQP分布式查询中间件的基础上进行空间扩展，设计了地理空间信息分布式查询中间件OGSA-SDQP，并提出了相应的查询优化方案。3、基于网格技术最新的体系框架Web服务资源框架(WSRf)，把OWS服务改造成服务与资源分离的形式，实现了OWS服务的网格化，提出了将地理空间数据的空间操作构建于网格服务之上的方法，提供了更高层次的共享服务。关键词：分布式；GIS；网格；0GSA-DAl；WSRF第i页国防科学技术大学研究生院硕士学位论文ABSTRACTAsthecontinuallygrowingofmassivegco

5、spatialinformationandincreasingofvariousG／Sapplicationsystems，thetechnologiesusedforaccessing,integrating,analyzingandoperatingthemassivegeospatialdatawhichisdistributedandwi也differentstructures，hasbecomeallurgentprobleminGISfields．ManyVariousgeographicinformationresourcesdiffermarkabl

6、elyinarchitacture，eommuaicationprotecol，operationsystemanddatabasemanagementsystem,whichdisabletheshareandspatialoperationofgeospatialinformation．Furthermore，thegeospatialdataisusuallyoflargescaleandcompelieatedstructure，whichleadstocostmuchcomputingandstoringresourc豁forspatialanalysis

7、andoperation．Thatbringsachallengetoimplementtheefficientspatialoperationofdistributedgeospatialinformation．Atpresent，mostoftechnologiesofoverlookingtheHeterogeneousnessandimplemetationofinformationsharingarebased011WebGISpatternandWebService．Althoughtheyhadachievedinformationssharing