国土资源一张图云存储关键技术研究

发布时间：2018-10-24 23:00

【摘要】：国土资源管理关系国计民生,落实国土资源工作职责,强化对自然资源管理与可靠利用,有力推进国土资源“放管服”改革,履行国土资源科技创新策略,必须要利用好信息化的引导和驱动作用。近年来,以国土资源一张图数据库为核心的国土资源信息化建设已经取得了丰硕成果,很好地支持了国土资源管理决策,并向社会提供高效服务。但是,传统方法在使用这些数据时,往往存在数据存储不合理、数据检索服务效率低、数据安全有隐患等问题,从而严重制约了数据的存储、检索、共享及利用,对国家资源造成非常大的浪费。因此,借助云计算新技术、新理念实现国土资源一张图云存储技术架构,提高集成应用支撑和信息安全能力,从而深入和全面提高国土资源信息化管理和应用水平是当前急需解决的问题。本文在对国土资源数据组织、云存储、海量空间数据管理等方面进行深入的理论研究基础上,尝试将GIS学科、计算机学科和土地学科的研究结合起来,研究适合国土云环境下国土资源数据存储管理的体系框架、应用模型、安全架构等,为国土资源一张图云存储的海量数据共享与应用提供技术支撑。其主要研究内容分为以下几个方面:(1)首先探讨了海量多源异构国土资源数据对云存储的迫切需求问题,分析了国土资源数据云存储的可行性;研究了国土资源数据的类型组成及结构特征,解析了云计算的知识、技术体系架构的基础理论;深入探索了Hadoop平台的云存储体系架构,涵盖分布式数据库系统Hbase和分布式文件系统HDFS等内容。(2)其次,在国土资源数据分布式存储策略的研究中,结合Hadoop技术、HDFS文件系统和HBase数据库的理念,针对国土资源数据的划分理念、索引、唯一标识等问题逐一开展了研讨,依据HBase的存储策略,对矢量数据的组织模型以及存储表结构开展了设计与构建。(3)针对高性能数据检索问题,对云计算结点存储可达性检测方法进行了探讨,重点研究了端口冲突检测和防火墙检测技术,探讨了基于服务相似度匹配的空间数据高效检索,从检索需求、系统结构、工作流程、匹配流程等方面进行了深入分析,实现了国土云平台高性能数据检索服务。(4)针对国土资源数据安全访问难题,对云存储的数据安全技术进行了深入探讨,首先针对云存储数据安全机制及框架展开研究,基于当前的数据共享安全难题和传统云存储安全体系架构,从数据加密、访问控制和密钥管理等方面进行了对比分析。然后重点研究了云存储数据安全共享模型,通过基于授权用户全覆盖式加密算法的数据安全共享模型和基于身份认证授权算法的数据安全共享模型的研究和设计,为国土资源一张图云存储的信息安全及数据保密需求提供支撑。(5)最后在以上研究的基础上,完成了国土资源一张图云存储管理系统的设计与实现。主要包括系统的总体设计、基础设施体系建设、数据存储与组织模型、安全支撑体系等。本文研究成果已被本人所在单位的国土资源管理部门作为信息化建设内容采纳和应用,为提高海量国土资源一张图数据的共享和交换水平提供了有力的技术支撑。
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【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP333

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