耿 濤 安徽省亳州師范高等?？茖W校 236800

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基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的研究及應用

耿 濤 安徽省亳州師范高等?？茖W校 236800

1 安徽省高校人文社會科學研究重點項目AHSKY2014D102

2 亳州師范高等專科學校教學研究項目(BSJY201404)

【文章摘要】

近年來，國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星技術迅速發(fā)展，衛(wèi)星監(jiān)測遙感技術的應用范圍越來越廣泛，隨之而來的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)量迅速增加，特別是航空遙感以及地面遙感等領域的出現(xiàn)，遙感數(shù)量已經(jīng)達到十TB級?；诖?，對海量遙感數(shù)據(jù)的存儲、共享以及應用研究迫在眉睫。基于此，本文對遙感數(shù)據(jù)下的云數(shù)據(jù)庫技術進行研究。本文主要分兩部分介紹基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術，首先介紹面向遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫相關理論，然后研究遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的應用。

【關鍵詞】

衛(wèi)星技術；遙感數(shù)據(jù)；云數(shù)據(jù)庫技術；應用

0 前言

近年來,衛(wèi)星的衛(wèi)星遙感技術應用廣泛，在氣象、國土、環(huán)保等多個領域均有廣泛應用。對于衛(wèi)星來講，衛(wèi)星分辨率越高，便具有更高的地球表面物體的辨識度以及不同物種的區(qū)分度?，F(xiàn)今，我國已高度重視對高分辨率衛(wèi)星遙感技術的研究。遙感技術不斷發(fā)展，對分辨率的要求也越來越高，隨之而來的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)量迅速增加，特別是航空遙感以及地面遙感等領域的出現(xiàn)，遙感數(shù)量已經(jīng)達到十TB級。

1 基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的研究及應用

1.1云數(shù)據(jù)庫技術

云數(shù)據(jù)庫技術是在云計算技術的廣泛應用的基礎上產(chǎn)生的。云計算技術以分布式數(shù)據(jù)庫為基礎，通過某種形式的模型將分布式數(shù)據(jù)庫組織起來的技術。云數(shù)據(jù)庫技術必須滿足高并發(fā)性以及安全性能。

所謂分布式數(shù)據(jù)庫指的是由一組數(shù)據(jù)組成的，從物理上來講，這些數(shù)據(jù)分布在計算機網(wǎng)絡的不同結點上，從邏輯上來講，這些數(shù)據(jù)同屬于一個系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生于20世紀80年代，屬于數(shù)據(jù)庫技術以及網(wǎng)絡技術的相互結合以及有機滲透的結果。分布式數(shù)據(jù)庫的特點為單結點數(shù)據(jù)獨立性；全局數(shù)據(jù)庫共享支持系統(tǒng)性。

云數(shù)據(jù)庫則是在云計算基礎上，通過部署以及虛擬化等形成的數(shù)據(jù)庫。產(chǎn)生的基礎是云計算環(huán)境下需要海量數(shù)據(jù)存儲空間，高的信息檢索能力以及搞得安全性。云數(shù)據(jù)庫的特點必須具有高并發(fā)、高擴展以及高可用等。云數(shù)據(jù)庫既具有分布式數(shù)據(jù)庫的硬件透明性以及全局應用等，還具有高并發(fā)、高擴展以及高可用等，因此，云數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展方向。

1.2基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型搭建

遙感云數(shù)據(jù)技術的模型是以虛擬磁盤空間技術以及瓦片文件名直接尋址技術為基礎進行的。如圖1所示，為基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型：

由圖可知，基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型中各個云端的之間主要使網(wǎng)絡實現(xiàn)服務調用以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的。云端內部硬件配置信息透明，且連續(xù)編碼只有有限個虛擬磁盤空間。該模型具有三層存儲結構為：

（1）一臺存儲節(jié)點包含多個虛擬磁盤空間；

（2）云端內部的分布式數(shù)據(jù)庫可擴展；（3）不同云端的數(shù)據(jù)庫可共享。

1.3基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的應用

基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型搭建完成之后，要對外提供服務，還需要進行以下云數(shù)據(jù)庫技術分析。

（1）數(shù)據(jù)檢索策略

對于基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型搭建完成后，但由于采用的三級并發(fā)處理結構，網(wǎng)絡速度的限制以及查詢數(shù)目大的特點，使得檢索數(shù)據(jù)的速度較慢，且用戶不能從海量信息中查詢自己需要的結果，因此，采用索引+偏移量的分塊檢索策略進行。分塊檢索方法目的在于解決在一次檢索過程中數(shù)據(jù)庫中滿足查詢條件的結果數(shù)目較多，一次返回耗時長，用戶也不能在結果中快速進行二次檢索的問題。采用索引+偏移量的分塊檢索策略具有以下優(yōu)點：查詢過程可以快速優(yōu)化；可以設置查詢的優(yōu)先級以及可以靈活進行信息查詢等。

（2）數(shù)據(jù)的安全保障

在基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型搭建完成后，對于海量書庫的安全保障還不能很好的貫穿于數(shù)據(jù)庫的管理全過程?；诖?，人們常采用冗余備份技術進行數(shù)據(jù)的備份以及數(shù)據(jù)恢復。

（3）云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站點管理與云端注冊

對于云數(shù)據(jù)系統(tǒng)來講，均可以當做是當做是一個獨立的分布式數(shù)據(jù)庫，具有硬件配置透明的特點。為了確保數(shù)據(jù)的可擴展性，對內部的虛擬磁盤空間，其數(shù)目一般為存儲節(jié)點的數(shù)十倍。因此，對于云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站點管理來講，其既要管理站點的添加，也要包括VDS虛擬磁盤空間的遷徙及備份等內容。

而在云端內部，數(shù)據(jù)庫硬件進行磁盤空間的拓展時，必須充分考慮并行利用率以及復雜數(shù)據(jù)遷徙的問題，為了解決這一問題，增加云端數(shù)目的靈活性，人們采用云端注冊的方式。所謂云端注冊指的是在沒有加入基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的中心區(qū)域或者是用戶的云端建立云中各終端的通信，從而更新云中心的終端列表過程。

（4）云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對外服務接口

云數(shù)據(jù)中，各種信息以及功能都是通過服務的形式向外界提供的。因此云數(shù)據(jù)系統(tǒng)的對外服務接口非常重要。其重要性表現(xiàn)在使用戶能夠檢索云數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供的功能或者是能夠在云數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上提供存儲操作。

2 結論

隨著衛(wèi)星遙感技術快速發(fā)展，遙感監(jiān)測技術應用越來越廣泛，海量遙感數(shù)據(jù)的存儲以及應用變得越來越困難?；诖耍疚慕榻B基于遙感書庫的云數(shù)據(jù)技術的研究及應用，希望為相關人員進行相關分析，提供借鑒與參考。

【參考文獻】

[1]萬元嵬，程承旗，宋樹華．大數(shù)據(jù)量遙感影像快速顯示剖分組織方法研究[J]．地理與地理信息科學，2009，25(3)：33-36 ．

[2]賴積保，羅曉麗，余濤，等．一種支持云計算的遙感影像數(shù)據(jù)組織模型研究[J]．計算機科學，2013，40(7)：80-83．

耿濤(1981-),男,安徽蒙城人,講師,主要從事數(shù)據(jù)庫技術應用方面的研究。

圖1　基于遙感數(shù)據(jù)的云數(shù)據(jù)庫技術的模型

【作者簡介】