分布式地图切片系统的设计与实现

发布时间：2017-10-21 18:07

  本文关键词：分布式地图切片系统的设计与实现

  更多相关文章： 瓦片 地图切片 条带分割算法 多线程切片 分布式切片

【摘要】：近年来，随着地理信息技术的不断发展，海量栅格地图数据正逐步累积，单张栅格地图数据往往可达2GB左右。如何对这些栅格地图数据实现高效切片，是当前WebGIS实现方案中亟待解决的关键问题。 为解决上述问题，本文设计实现了一种高效的分布式地图切片系统（DMTCS）。首先，本文在分析基于四叉树索引切片算法的基础上，提出了一种基于地图条带分割的切片算法，并给出了在切片过程中的瓦片边界处理方案；然后，本文在支持多种地图投影方式、瓦片存储格式及方式的基础上，结合切片算法和瓦片缓存方案，设计实现了单线程或多线程、单机或分布式等多种可选择的切片方式；最后，本文在分析地图切片效率影响因素的基础上，对DMTCS开展了切片性能测试，并给出了测试结果。 对测试结果的分析表明本文的DMTCS能有效的解决当前主流切片平台中存在的仅能单机切片、仅能本地存储、切片速度慢、效率低下等问题，且有如下结论：在其它切片效率影响因素均相同的情况下，若完成单机地图切片所需的时间为t，则完成分布式地图切片所需的时间将接近于t/n，其中n为参与分布式地图切片的PC机数，，即分布式地图切片效率将提升为单机地图切片的n倍。
【关键词】：瓦片 地图切片 条带分割算法 多线程切片 分布式切片
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P208;TP311.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题背景7-10
• 1.1.1 WebGIS 的发展7-8
• 1.1.2 地图切片的应用需求8-10
• 1.2 地图切片平台的研究现状10-11
• 1.3 研究内容及章节结构11-13
• 1.3.1 本文研究内容11-12
• 1.3.2 论文章节安排12-13
• 第二章 DMTCS 的总体设计13-25
• 2.1 总体设计目标13
• 2.2 第三方库的选择13-15
• 2.2.1 GDAL 库14
• 2.2.2 OsgEarth 库14
• 2.2.3 Ice 中间件技术14-15
• 2.2.4 图像程序库的选择15
• 2.3 整体方案设计15-23
• 2.3.1 系统的架构设计16-17
• 2.3.2 瓦片金字塔元数据模块17-18
• 2.3.3 瓦片缓存方案18
• 2.3.4 瓦片金字塔存储方案18-20
• 2.3.5 单线程与多线程切片20-21
• 2.3.6 单机与分布式切片21-22
• 2.3.7 系统容错性22-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第三章 切片算法的设计实现25-37
• 3.1 基于四叉树索引的切片算法25-29
• 3.1.1 算法基本概念25-26
• 3.1.2 算法流程及分析26-29
• 3.2 基于地图条带分割的切片算法29-36
• 3.2.1 算法基本概念29
• 3.2.2 切片过程的边界处理29-31
• 3.2.3 算法流程及分析31-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 DMTCS 的方案实现37-61
• 4.1 瓦片金字塔元数据模块37-38
• 4.2 瓦片缓存模块38-41
• 4.3 瓦片金字塔存储模块41-46
• 4.3.1 瓦片存储格式42
• 4.3.2 本地端和云端存储42-46
• 4.4 单线程与多线程实现46-49
• 4.4.1 单线程模块46
• 4.4.2 多线程模块46-49
• 4.5 单机切片实现49-51
• 4.5.1 切片工程配置49-50
• 4.5.2 切片状态反馈50-51
• 4.6 分布式切片实现51-56
• 4.6.1 节点间配置与实现52-54
• 4.6.2 节点间状态反馈54-56
• 4.7 容错性实现56-59
• 4.8 本章小结59-61
• 第五章 系统的性能测试61-69
• 5.1 性能测试方案概述61-63
• 5.2 测试结果分析63-67
• 5.2.1 不同瓦片存储格式的测试结果63-64
• 5.2.2 不同瓦片存储方式的测试结果64-65
• 5.2.3 单线程和多线程切片的测试结果65
• 5.2.4 单机和分布式切片的测试结果65-67
• 5.3 本章小结67-69
• 第六章 总结与展望69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 赵大龙;孙恒宇;;地图切片技术分析与简单实现[J];测绘与空间地理信息;2010年01期

2 王小军;刘璐;;基于ArcGIS Engine进行瓦片式切图的技术研究[J];测绘与空间地理信息;2010年04期

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4 李学俊;王尊亮;李晓欢;郭军;;基于地图切片预取的WebGIS系统[J];计算机应用研究;2009年10期

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本文编号：1074625