智慧疫木管理云平台的研究与开发

发布时间：2020-07-24 12:40

【摘要】：疫木资源管理是合理开发林业资源的基础。为了系统、高效地管理青岛市林业资源数据,记录疫病树木情况,本文建立了一个智慧疫木管理云平台。该平台基于RFID(Radio Frequency Identification)技术进行数据标记,然后将采集到的林业数据制作成各种可视化图表,为疫木资源管理提供科学、方便的辅助决策;同时可以提供工作人员的工作量和工作记录的统计,以及研发后台部门权限管理系统,全方位为公司内部的管理提供数据化、可视化平台支持。并基于存储业务需求,针对性建立了一种存储数据结构,制作了一个附加的大数据存储检索系统,用于存储多样化的林业数据,并对采集到的日志数据进行流式计算处理。此外,引入了后期微服务扩展搭建平台中的主要模块,全方位地完善本平台功能。最后对平台进行了整体功能流程测试。本疫木管理云平台是一个已成功运行的线上项目,主要解决了疫木数据采集、疫木可视化管理,以及疫木数据处理三大问题。本文的工作主要为以下几个方面:(1)根据需求对云平台进行单体应用的研发。移动端接口采用SpringBoot框架开发,后台管理采用SpringMVC框架结合MyBaits数据交互方式,同时配合JSP(Java Server Pages)进行前端页面展示,并将研发后的应用进行部署测试。(2)对云平台所需的数据存储结构进行研发。设计一种自定义数据结构Bucket用于提高检索效率,并采用HBase数据库结合SpringBoot框架进行存储系统的研发;之后对所设计的日志文件,采用Flume工具进行采集,Kafka平台作为消息中间件,整合SparkStreaming计算框架进行数据清洗入库等处理,并将其进行线上环境搭建及部署测试。(3)基于SpringCloud技术将单体应用进行微服务扩展。主要研究Eureka注册服务、Hystrix熔断机制、网关服务、统一配置服务,最后,采用Docker引擎对服务进行容器化思路设计。综上,整个智慧疫木管理云平台结合当下的实际业务需求,与时俱进地采用了Web应用技术,大数据处理技术,微服务技术等主流互联网技术,对平台进行高效且可拓展性的设计及实现,最终以满足林业管理的相关需求。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S757;TP311.52
【图文】：

第一章 绪论第一章 绪论1 研究背景当下，林业资源管理已经愈发趋向科技综合化管理模式，从目前国内通用布架构观察，数字化绘图，网络化管理以及自动化航测配合地理信息系统等为常用的主流方式[1]。这些方式各自有着自身的应用场景及优势，主要用于的林木检测。青岛目前林业分布是密集度高，分布扩散，对于疫病树木无法确记录，和实时统计监督，更无法针对市内疫病树木进行数据化管理。目前内的常用的疫木记录手段是红缎绑系，如图 1.1 所示：

读性和可维护性较强。以 MySQL 作为整个平台数据存储的基本数据库，基本本平台设计的业务需求。2）Redis 缓存数据库Redis 是一个常用的非关系型存储系统[16]。支持字符串，列表，范围查询及有表等多种数据结构。内置有 RDB(Redis Data Base)和 AOF(Append Only File)两志持久化方式，其哨兵机制可以用于建立高可用性的集群[17]。Redis 拥有数据持久化和主从复制这两个特性，且支持多种不用与客户端交互杂操作[18]。由于不需要与数据库做真实交互，节省了 I/O(Input/Out)交互次数，操作基本上和纯 HTTP(HyperText Transfer Protocol)访问方式速度一样快，所dis 在业务需要进行更多的操作时起很大的作用，且本次平台设计每秒处理请求数都不会成为瓶颈，将选择其为缓存数据库。3）HBase 数据库HBase 数据库是一个面向列的分布式非关系型数据存储系统，适合非结构化存储[19]。另外，HBase 支持 PB 级的数据库大小，数据类型为 Bytes 类型，每秒量达百万查询。其结构图如图 2.1 所示：

是担心内存中数据不稳定，保证高可用。HBase 使用场景，瞬间写入量很大，常用数据库不好支撑或需要很高成本支撑的场景，数据需要长久保存，且量会持久增长到比较大的场景。HBase 的优点有，可以很好地支持非结构化数据的存储，且基于 HDFS 系统保证数据可靠性，其吞吐量非常高，足够支撑业务，且基于 Hadoop 集群，不需要重新维护其他数据存储服务。但 HBase 不足之处在于，HBase 对小文件支持很好，但是大文件无法满足，因为 HBase 会发生合并和分裂操作[20]，文件存储会较频繁的触发此类耗时操作。另外，HBase 不适合复杂的检索操作，功能上可能有限制。2.2 服务器端技术（1）Spring 技术Spring 是一种具有丰富功能的 Java 框架，包含多种便捷开发插件，可谓 Java 领域中的生态家族[21]。Spring MVC 是 Spring 家族中重要且岁月较长的一种基于 WebMVC 设计模式的 Web 框架，其具有请求驱动类型，并且是轻量级的，可整合多种其他资源[22]。其运行原理如图 2.2 所示：

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本文编号：2768857