海量遥感影像数据高效管理方法研究

论文摘要

遥感影像数据爆炸式的增长趋势给数据的存储和检索带来巨大挑战,本文针对海量遥感影像数据的管理需求,在研究分析相关架构和技术的基础上,提出了新的解决方案,最终设计并创建了一个遥感影像数据管理系统。本文的主要研究及结论如下:(1)对比分析当前主流的分布式文件系统,选取HDFS作为遥感影像的存储系统。针对其在存储海量遥感影像时存在的不足,采用冗余备份、协同工作的方式解决NameNode的单点故障,保证系统的容错性;引入监控系统,监控节点的性能并进行异常报警,提高系统的稳定性;提出一种小文件存储优化方案,通过将小文件直接存储在分布式数据库中,进而提高了小文件的存取效率。(2)对比分析当前主流的NoSQL数据库,选取分布式搜索引擎对遥感影像元数据进行组织存储。提出了一种以Elasticsearch为基础,批量自动提取多源异构的遥感影像元数据,并对大规模元数据进行索引构建,从而实现高效检索数据的方法。实验结果表明:在检索速度方面,该方法的检索速度明显优于传统的关系型数据库。(3)在本文提出的影像存储与组织管理方法的基础上,分析系统需求,确定系统架构,设计并开发了中国工程科技知识中心“地理资源与生态专业知识服务”课题中的遥感影像管理子系统。系统委托第三方对其功能性、性能效率、可靠性和信息安全性等方面进行了测试,测试全部通过。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究进展

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 研究现状分析

1.3 研究内容

1.3.1 主要内容

1.3.2 技术路线

第二章基于HDFS的遥感影像存储优化

2.1 分布式文件系统研究分析

2.2 HDFS架构

2.3 HDFS优化

2.3.1 单节点NameNode失效优化

2.3.2 系统节点信息监控

2.3.3 小文件存储优化

2.4 本章小结

第三章基于Elasticsearch的遥感影像元数据存储检索

3.1 NoSQL数据库对比分析

3.2 分布式搜索引擎Elasticsearch

3.3 遥感影像元数据的存储与检索

3.3.1 遥感影像元数据标准

3.3.2 遥感影像元数据处理流程

3.3.3 Elasticsearch集群搭建

3.4 性能测试与结果分析

3.4.1 测试环境

3.4.2 测试数据和测试准备

3.4.3 测试结果和分析

3.5 本章小结

第四章遥感影像数据存储管理系统设计与实现

4.1 系统需求分析

4.2 系统总体架构及集群搭建

4.2.1 系统总体架构

4.2.2 集群搭建

4.3 核心功能模块设计与实现

4.3.1 遥感影像数据上传

4.3.2 遥感影像数据的检索

4.3.3 遥感影像数据的浏览

4.3.4 本地下载

4.4 系统测试

4.5 本章小结

第五章总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

参考文献

研究生期间发表论文和科研工作

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卿建飞

导师: 李德平

关键词: 海量,分布式,遥感影像数据

来源: 湖南师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 湖南师范大学

分类号: P237

总页数: 70

文件大小: 3858K

下载量: 153

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