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1、分 类 号 P208 密级_公开_收藏编号_ 学号095520024 学校代码 10386 编号_基于云存储的空间数据管理研究学科专业： 地图学与地理信息系统 研究方向： 地理信息网络共享与服务技术 研究生姓名： 孙楠 指导教师、职称： 吴升 教授 所在学院： 福建省空间信息工程研究中心 答辩委员会主席签名： 二一二 年 六 月一 遵守学术行为规范承诺本人已熟知并愿意自觉遵守福州大学研究生和导师学术行为规范暂行规定的所有内容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质版与电子版内容完全一致。二 独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究
2、成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得福州大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。三 关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）本学位论文属于（必须在以下相应方框内打“”，否则一律按“非保密论文”处理）：
3、1、保密论文： 本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。2、非保密论文：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。研究生本人签名： 签字日期：20 年 月 日研究生导师签名： 签字日期：20 年 月 日基于云存储的空间数据管理研究中文摘要快速、便捷、及时获取丰富的空间数据对信息社会的进步有着重要的意义。随着地理信息系统的广泛应用，地理空间数据的存储与管理方式能否适应高并发、海量用户的应用需求已成为地理信息系统网络应用成功的关键。本文基于云存储和HDFS（Hadoop Distributed File System）,研究了海量空间数据的管理方法，主要研究内容和特色如下：1）对当前海量空间数
4、据存储技术的研究进展和云计算技术在地理信息系统领域的研究现状进行了分析，明确了海量空间数据存储的现状，根据目前该研究领域遇到的一些瓶颈，提出新的需求。2）介绍了云计算的关键技术，包括云计算的概念模型、结构划分方法，对目前主流商用云计算平台的设计框架进行归纳总结。3）对云存储的概念进行了概括，并根据云计算概念模型引申出适用于云存储的结构模型，并介绍了主要的几种可用于云存储的分布式文件系统。4）在云存储概念以及模型的基础上，研究了空间数据的云存储框架，对云存储文件系统从存储架构分析、云端数据交互机制和容错及故障处理三方面进行了具体分析。5）提出了空间数据云存储的设计思想，并从完全备份、存储策略和空
5、间数据恢复策略三方面来进行阐述。针对空间数据不同的存在形式，设计了空间数据云存储的接口模型，并提出了空间数据云存储管理模型。6）根据空间数据云存储管理模型，设计了空间数据云存储管理系统，并构建了系统原型，实现了空间数据上传、下载、集群监控和空间数据预览功能。关键词：空间数据，云存储，空间数据管理，分布式文件系统The research of space data management based on cloud storageAbstractFor the progress of Information society, getting rich spatial data quickly,
6、timely and conveniently has important meaning. Along with the wide application of geographic information system, if the way of geographical spatial data storage and management can adapt to the high concurrent and mass user application requirements has become the key of geographic information system
7、successfully apply to network. This paper study the methods of massive spatial data management based on cloud storage and HDFS (Hadoop Distributed File System), the main research contents and features as follows:1) The paper has analyzed the major recent developments of massive spatial data storage
8、technology and the research current situation of cloud computing technology in geographic information system. It deficits the current situation of massive spatial data storage and puts forward the new requirements according to some bottleneck meeting in the current study field.2) It introduced the k
9、ey technology of cloud computing, including the cloud computing concept model, structure division method, and summarized the design framework of main commercial cloud computing platform.3) Generalized the concept of cloud storage, prompted structure model which applies to cloud storage according to
10、the cloud computing concept model, and presented several main distributed file system which used for cloud storage.4) Based on the study of cloud storage concept and model, it researched the framework of spatial data cloud storage, and analyzed the file system of cloud storage, from storage structur
11、e analysis, clouds data exchange mechanism, fault tolerant and fault handing three aspects.5) Proposed the spatial data cloud storage design thought, and descripted it from fully backup, storage strategy and spatial data recovery strategy three aspects. According to the different existence form of s
12、pace data, the paper designed and putted forward the spatial data cloud storage interface model and management model.6) According to the management model of spatial data cloud storage, it designed the spatial data cloud storage management system, boiled the prototype system and implemented the funct
13、ion of spatial data uploads, downloads, cluster monitoring and preview.Keywords: Spatial Data, Cloud Storage, Spatial Data Management, Distributed File System.67目录第一章 绪论11.1课题背景和意义11.1.1研究背景11.1.2课题研究意义21.1.3课题实践意义31.2.国内外研究进展31.2.1空间数据存储研究进展31.2.2云计算技术在GIS中的应用研究进展51.3主要研究内容71.4论文组织结构7第二章 空间数据云存储关键技
14、术92.1云计算关键技术102.1.1云计算概念模型102.1.2云计算结构研究112.1.3主流云计算系统142.2云存储关键技术202.2.1云存储概念202.2.2云存储结构模型212.3分布式文件系统222.3.1GFS222.3.2NFS232.3.3AFS242.3.4DFS252.4空间数据云存储框架研究252.4.1私有云存储技术框架252.4.2云存储文件系统262.5本章小结31第三章 基于云存储的空间数据管理模型333.1设计思想333.1.1数据的完全备份策略333.1.2数据的副本存储策略343.1.3数据的动态恢复策略353.2空间数据云存储的接口模型353.2.1JAVA接口353.2.2命令行接口FS Shell363.3空间数据云存储管理模型373.3.1概念模型设计373.3.2体系结构设计383.3.3网络拓扑设计393.3.4云存储系统模
