海洋遥感数据管理论文提纲

论文题目：基于云服务的海量海岛遥感数据存储管理研究

摘要：随着对地观测技术手段的迅速发展,海洋遥感数据所需存储量也不断增加。与此同时,在海岛监视、海岛调查等领域遥感影像应用不断深入,涌现出各种计算密集型和数据密集型的应用,传统的遥感数据存储管理方法已难以达到预期要求。如何做到高效存储日益增加的海量海岛遥感数据,并提供灵活的、可靠的管理与应用服务,是目前海岛遥感影像数据存储管理领域急需解决的问题。面对动态增长的高分辨率海岛遥感影像数据存储管理和应用难题,廉价的、高可伸缩的云计算是一种极具潜力的解决途径。本文在已有的开源云计算平台Hadoop的基础上,结合高分辨率遥感数据存储和应用特点,研究云计算的两大主要特性（分布式存储和高性能并行计算）在高分辨遥感数据存储管理上的应用。为此,提出了一种面向云服务的高分辨率遥感数据存储管理应用模型Cloud-RDSM,实现云计算环境下海量遥感影像数据的高效存储管理和数据传输,主要包括以下2个方面的研究工作:1)分析了当前云存储的分布式文件系统和遥感数据按空间区域存取的特点,指出当前分布式文件系统在海量遥感数据存储管理领域应用存在的问题,提出了一种遥感影像数据存储模型,它基于分布式海岛影像数据集（DID）,并与开源的分布式文件系统HDFS结合,能够做到影像数据的高效存储与检索,使遥感数据存储具备空间区域访问特性,并支持用户通过指定空间范围从云平台上获取所需空间区域影像数据。2)分析了云存储分布式文件系统实例HDFS的访问方式,针对使用现有应用层网络协议传输大规模影像数据块效率低下的问题,提出了一种基于网络连接复用（NCM）的影像数据传输机制,实现了面向分布式海岛影像数据集的大规模影像数据块的高效传输,为影像数据的高效发布提供技术基础。实验与分析表明,通过以上关键技术,系统能够保持高水平的数据吞吐量,具备较好的伸缩性,同时具备影像数据高效并行重采样特性,以及良好的影像数据传输效率,可为廉价的、高可伸缩性的海岛遥感数据云服务提供技术支撑。

关键词：云计算;高分辨率遥感影像;分布式文件系统;高效传输;MapReduce

学科专业：海洋科学

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 云计算相关概念

1.2.1 云计算的特征

1.2.2 虚拟化技术

1.2.3 MapReduce并行编程模型

1.3 海量数据分布式存储管理领域相关方法

1.3.1 网络存储技术

1.3.2 云存储

1.4 海岛遥感数据存储管理现状

1.4.1 海岛遥感数据产品存储中心

1.4.2 通用遥感数据存储中心的存储管理与海岛影像管理对比

1.5 研究目的、内容和特色

1.5.1 研究目的

1.5.2 研究内容和研究特色

1.5.3 论文组织思路及章节安排

2 面向海岛遥感影像数据云存储的分布式海岛影像数据集

2.1 海岛遥感影像数据的组织方式

2.1.1 海岛遥感影像数据的空间区域访问特性

2.1.2 海岛遥感影像数据的分层分块

2.1.3 海岛遥感影像数据的编码

2.2 面向云存储的分布式海岛影像数据集模型

2.2.1 分布式文件系统与海岛遥感数据的云存储

2.2.2 海岛影像数据的分块组织和编码

2.2.3 分布式海岛影像数据集的存储模型

2.3 分布式海岛影像数据集的存储实现

2.3.1 HDFS的数据存储容器

2.3.2 分布式海岛影像数据集的存储容器DIDFile的设计

2.4 实验与结果分析

2.4.1 影像数据写入性能

2.4.2 影像数据读取性能

2.5 本章小结

3 面向分布式海岛影像数据集的影像数据高效传输方法

3.1 分布式文件系统HDFS的数据访问接口

3.2 基于网络协议的HDFS数据传输方式

3.2.1 基于FTP的HDFS数据传输方式(HDFS-over-FTP)

3.2.2 基于HTTP的HDFS影像数据传输方式(HDFS-over-HTTP)

3.3 基于网络连接复用的影像数据传输方法

3.3.1 网络连接复用与影像数据传输

3.3.2 基于NCM影像传输的影像数据帧定义

3.3.3 基于NCM的影像数据传输流程

3.4 实验与结果分析

3.5 本章小结

4 海岛遥感数据云服务平台原型系统设计

4.1 原型系统总体架构

4.2 原型系统运行环境

4.2.1 硬件环境

4.2.2 软件环境

4.3 原型系统实现

4.3.1 系统的运行

4.3.2 系统的应用

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.1.1 研究成果

5.1.2 研究特色与创新

5.2 展望

参考文献

致谢

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