分布式并行环境下林地落界数据快速统计技术研究

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1、分类号S757密级公开UDC学位论文分布式并行环境下林地落界数据快速统计技术研究StudyonFastStatisticalTechnologyofForestlandBorderDatainParallelandDistributedEnvironment殷君茹指导教师姓名唐小明研究员申请学位级别博士专业名称森林经理学研究方向GIS应用与开发论文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年6月学位授予日期2015年7月答辩委员会主席鞠洪波评阅人北京·中国林业科学研究院学位论文分布式并行环境下林地落界数据快速

2、统计技术研究学位论文作者殷君茹指导教师姓名唐小明研究员申请学位级别博士专业名称森林经理学研究方向GIS开发与应用论文答辩日期2015年6月中国·北京DissertationfortheDegreeStudyonFastStatisticalTechnologyofForestlandBorderDatainParallelandDistributedEnvironmentCandidate:JunruYinSupervisor:XiaomingTangAcademicDegreeAppliedfor:Ph.D

3、Speciality:ForestManagementDateofDefence:June2015Degree-conferring-institution:ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研巧生培养单位或其它教育机构的学位或证书一而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均

4、己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：义１炸６月＞《日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：狐棒导师签名；小杯咱

5、ｂ月日口■刘Ｓ年＞／ｊ年名球白学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：摘要林地管理是森林资源管理的基础，国家为了进一步提升森林资源的整体监测和管理水平，在《全国林地保护利用规划纲要（2010-2020年）》的指导下，开展全国林地“一张图”建设。其中整合了近期高分辨率遥感数据、林地落界数据、基础地理数据以及林业相关数据，形成了涉及各级（县、省、国家）微观或至宏观管理与应用需要的多尺度多业务类型的海量数据，仅林地落界小班数据已达6738.88万条。随着

6、林地数据呈指数增长，面临体量如此巨大、数据类型繁多、高速变化、价值密度低的空间数据，当前系统中采用的数据模型和统计技术对支持海量数据多维快速统计的局限性表现得越来越突出。因此本文在分布式并行环境下，对林地落界数据统计的数据模型和快速统计技术进行研究。本文针对林地“一张图”系统中面临的海量数据动态统计的问题，以多维数据模型、并行计算、数据挖掘等理论和技术为基础，通过对多维统计模型、并行数据优化部署、并行统计计算、统计结果汇集与缓存管理这四个关键技术的研究，形成了一个高效、快速的森林资源数据统计技术体系，并通过设

7、计实验对相关技术点进行验证，实验结果表明文章提出的数据模型和技术适合林地落界数据多维动态统计的需求。本文所做研究如下：（1）林地落界统计应用需求和数据特点分析，提出了分布式并行环境下林地落界快速统计技术体系，并对体系中涉及的多维统计模型、并行数据优化部署、并行统计计算、统计结果汇集与缓存管理内容给出了解决思路。（2）林地落界数据多维统计模型研究。通过对林地落界数据特点和统计尺度分析，建立基于星型模型的林地落界数据立方体，构建因子组合模型，并在基础上结合统计尺度，构建因子组合统计模型，实现不同尺度下的林地落界数

8、据多维属性统计和空间统计。（3）林地落界数据优化部署研究。通过对林地落界统计粒度的划分与分配、索引体系研究，解决统计粒度在分布式并行环境下的管理问题。对林地落界统计任务的内涵进行分析，确定把维表在各节点复制，对林地落界事实表进行划分的数据划分思路。结合应用场景的特点，提出了基于Hilbert空间填充曲线的动态网格空间数据划分算法，从而确定林地落界统计粒度的大小。在此基础上，提出了基于任务量和图着色理