冰雪遥感数据的空间数据组织与管理

冰雪遥感数据的空间数据组织与管理

论文摘要

随着天基设施的发展,数据的获取方式越发多样化,遥感数据在数量上呈现几何级数的增长现象,各行各业通过基于遥感数据等数据进行的科学研究成果逐渐形成规模。科学数据的共享是一种科学数据应用的增值,不仅可以节省研究资源,加快学科研究进展,同时也是提高科技创新能力的重要支撑。很多学者针对高亚洲研究区开展了多种尺度和规模的观测和研究,积累了大量研究数据。这些研究数据呈现出的海量特征和多样特征,以及在数据分布不均的特征给时空数据的高效组织与管理带来很大的挑战,本文主要围绕着面向冰雪遥感数据空间数据组织与管理的关键性技术展开,通过对冰雪遥感数据管理技术的研究,设计影像数据管理平台来实现冰雪科学数据集的存储与管理。具体研究内容如下:1、研究冰雪遥感数据特征及同一描述结构模型,针对不同冰雪遥感数据元数据格式提取元数据信息构建元数据库。针对冰雪的研究,使用的基础研究数据多种多样,如MODIS10A积雪数据,Landsat等影像数据,也有气象站台获取的温度湿度记录等文本数据。针对不同研究目的获取的研究结果表现方式很多,如积雪厚度可以使用专题影像图展示,也可以通过某点积雪深度测量记录表示,这些数据的描述方式并不统一。所以针对冰雪遥感数据进行分析研究不同数据的描述形式,建立冰雪统一描述模型。通过研究不同格式数据的元数据存储,提取冰雪遥感数据的元数据作为冰雪遥感数据管理平台元数据库,基于该元数据设计数据库实现对数据的检索和查找。2、设计结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构。冰雪遥感数据在空间上的分布有着明显的区域性,不同区域数据分布密度差异较大,主要研究区域数据较多,如青海湖等地区,其他地区研究数据较少,需要根据实际时空索引需求,结合数据特点构建合适的时空数据索引以提高检索效率。通过分析以上问题,提出结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构,根据空间数据对象进行3维空间格网划分,利用Hilbert曲线的空间聚合特征建立全局索引。判断子空间中数据对象集密集程度,根据R-Tree构建原理进行R-Tree的索引的建立完成局部时空索引。3、冰雪遥感数据管理服务系统的设计与实现。基于冰雪遥感数据统一管理这一需求,分析了数据来源,数据类型,功能需求等,进行了系统架构分析与设计,同时完成了系统功能模块设计,实现数据上传、查询、下载等功能建立冰雪遥感数据管理服务系统,完成系统开发工作。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 课题背景及研究的目的和意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 空间数据管理技术研究现状
  •     1.2.2 空间数据索引技术研究现状
  •   1.3 主要研究内容
  • 第2章 冰雪遥感数据分析及索引技术研究
  •   2.1 冰雪遥感数据概述
  •     2.1.1 冰雪遥感数据特征
  •     2.1.2 冰雪遥感数据分类
  •   2.2 空间索引结构
  •     2.2.1 基于空间目标排序的索引方法
  •     2.2.2 格网索引
  •     2.2.3 树形空间索引
  • 第3章 冰雪遥感数据元数据结构分析研究
  •   3.1 冰雪遥感数据元数据结构模型分析
  •   3.2 元数据信息提取实现
  •     3.2.1 不同格式文件的解析方法实现
  •     3.2.2 基本元数据表结构
  •   3.3 本章小结
  • 第4章 结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构
  •   4.1 问题描述
  •   4.2 索引结构设计
  •     4.2.1 三维空间格网Hilbert曲线编码
  •     4.2.2 基于3DR-Tree构建局部时空索引
  •     4.2.3 结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引结构
  •   4.3 结合Hilbert编码的格网R-Tree混合时空索引查询流程
  •   4.4 空间数据索引实验与评价
  •   4.5 本章小结
  • 第5章 冰雪遥感数据存储管理系统设计及实现
  •   5.1 系统需求分析
  •   5.2 平台开发技术
  •   5.3 系统总体架构
  •   5.4 核心功能模块设计与实现
  •     5.4.1 数据上传
  •     5.4.2 查询检索
  •     5.4.3 本地下载
  •     5.4.4 统计信息展示
  •   5.5 本章小结
  • 结论
  • 研究生期间发表论文及科研成果
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 江珊

    导师: 朱凌,范荣双

    关键词: 空间数据,空间数据库,时空索引,冰雪遥感数据

    来源: 北京建筑大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 地球物理学,工业通用技术及设备,自动化技术

    单位: 北京建筑大学

    分类号: TP79;P343.6

    总页数: 60

    文件大小: 4376K

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