WebGIS海量瓦片数据管理引擎的设计与实现.pdf

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1、DESIGNANDIMPLEMENT厶LTIONOFWEBGISMASSr～厂ETILEDATA剐L▲NAGEMENTENGINEThesisSubmittedtoZhejiangNormalUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringByXiuyuShang(ComputerAppliedTechnology)ThesisSupervisor：ProfessorShengZhangMay26，2012WebGIS海量瓦片数据管

2、理引擎的设计与实现摘要随着WebGIS的快速发展和应用，其数据可视化处理中的静态缓存技术也被广泛的采用。然而在静态缓存处理中所产生的海量瓦片数据，给数据管理带来沉重的负担，而目前对于此类数据的管理尚没有一个统一高效的管理方式，主要以基于分目录结构的离散文件管理和基于关系型数据库的维护管理为主，但存在维护复杂、调度效率低下以及存在安全隐患等问题。因此本文通过对瓦片数据的特征以及调度方式的分析，探讨了基于紧缩结构的海量瓦片数据的管理，重点围绕如下几个内容进行了探讨与设计：1)分析了瓦片数据的生成及其特点，讨论了WebGIS中对地形和影像数据的调

3、度方式，并对基于影像金字塔的瓦片数据生成以及调度进行了分析。对瓦片数据特征及在W曲GIS中通常的管理方式进行了讨论，分析了当前分目录管理与关系型数据库管理方式中存在的问题，提出了基于紧缩结构的海量瓦片数据的管理方案，分析了引擎实现中几个要解决的关键问题。2)探讨了海量瓦片数据的紧缩方式，设计了瓦片紧缩数据文件与对应的检索信息分别存储的数据管理方式。实现了以Block为基本单元的瓦片数据紧缩结构设计，以及对应的瓦片数据检索信息数据结构设计。以两类数据结构的设计为基础，探讨了基于Block结构的瓦片数据的增量更新维护的基本机理。根据瓦片的生成方

4、式以及在WebGIS瓦片数据的调度机理，讨论了紧缩后瓦片数据的快速索引的建立，并通过对检索文件的解析实现了基于线性四叉树结构的瓦片数据索引的建立；3)基于紧缩数据结构，实现了引擎的逻辑结构设计，完成了引擎底层接口库的内部结构和库类结构设计，并实现对引擎底层接口的封装。基于底层接口库的构建，分别设计实现了引擎中可视化数据管理模块以及基于WebService技术的瓦片数据服务模块，通过共享索引的方式实现了基于FastCGI的高效瓦片数据服务，同时利用图形化接口实现了海量瓦片数据的可视化维护；4)论文最后通过实验的形式对引擎在海量瓦片数据维护中的

5、高效性、便捷性以及可维护性等问题进行了验证。关键词：WebGIS；瓦片技术；紧缩数据源；数据管理IIDESIGNANDIMPLEMENlATIONOFW匿BGISMASSⅣETILEDATANL气NAGEN删TENGINEABSTRACTWiththerapiddevelopmentandapplicationofWebGIS，staticcachetechnologyofWebGISdatavisualizationhasalsobeenwidelyadopted．However,massivetiledataproducedduring

6、staticcachedataprocessingbringheavyburdentodatamanagement．Atpresenttherearenotformedaunifiedandefficientmethodformassivetiledatamanagement．Twomethodsaregenerallyused，namelydirectorystructure—baseddiscretefilemanagementandrelationaldatabasebasedmaintenancemanagement，butther

7、earecomplexmaintenance，lowoperationefficiencyandexistencesafetyhiddentroubles．Thispaperdiscussestightstructuredtiledatamanagementandmaintenancebasedoncommercialmanagementofsuchdatatogetherwithtiledata’Sparticularity．Thepaperfocusesonthediscussionandthedesignofthefollowinga

8、spects：1)Thepaperanalyzestiledatagenerationandcharacteristics．ThepaperdiscusseshowWebGISs