[發(fā)明專利]基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611118469.0 | 申請日: | 2016-12-07 |
| 公開(公告)號: | CN106599158A | 公開(公告)日: | 2017-04-26 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 曹敏杰;許建平;劉增宏;孫朝輝;吳曉芬;盧少磊 | 申請(專利權(quán))人: | 國家海洋局第二海洋研究所 |
| 主分類號: | G06F17/30 | 分類號: | G06F17/30 |
| 代理公司: | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200 | 代理人: | 張法高,傅朝棟 |
| 地址: | 310012 浙*** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 時空 雙重 近似 索引 臺風(fēng) 海域 argo 資料 快速 查詢 方法 | ||
1.一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于它的步驟如下:
1)從全球Argo資料集中提取元數(shù)據(jù)文件按照年份與月份分表存儲記錄到PostgreSQL數(shù)據(jù)庫;
2)對元數(shù)據(jù)表中的時間字段和空間字段建立索引;
3)將全球Argo資料原文件存儲到分布式文件系統(tǒng)HDFS;
4)將Argo資料原文件在HDFS上的存儲地址記錄到PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的元數(shù)據(jù)索引字段中;
5)服務(wù)器基于特定臺風(fēng)的軌跡路徑構(gòu)建時間與空間組合的查詢條件;
6)移動時空窗口以快速的近似匹配用戶的時空查詢條件,并將初步的匹配結(jié)果放到數(shù)據(jù)庫緩存池中;
7)在數(shù)據(jù)庫緩存池中,將初步的匹配結(jié)果與時空查詢條件進行精確的逐一匹配,快速定位到符合條件的Argo資料并將結(jié)果返回給用戶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟1)為:從全球Argo資料集中提取元數(shù)據(jù)時,分別提取該Argo資料的年份信息、月份信息、經(jīng)緯度信息、海區(qū)信息及其他有用信息,并按照年份信息和月份信息將元數(shù)據(jù)存儲記錄到PostgreSQL數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的表中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟2)為:對元數(shù)據(jù)表中的時間字段Time和空間字段Latitude和Longitude分別建立R樹索引。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟3)為:將全球Argo資料原文件存儲到分布式文件系統(tǒng)HDFS,存儲時進行三重冗余備份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟4)為:將Argo資料原文件存儲到HDFS上后,自動將存儲地址記錄到PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中該原文件對應(yīng)的元數(shù)據(jù)索引字段中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟5)為:當用戶統(tǒng)計查詢某一臺風(fēng)海域的Argo資料時,服務(wù)器依據(jù)該臺風(fēng)發(fā)生的時間和空間,按照公式(1)構(gòu)建統(tǒng)計查詢條件;
STSql=∮(dist<dmax∩time<tmax) (1)
其中∮表示時空影響域約束運算符,dist<dmax為空間影響域條件,表示小于最大臺風(fēng)影響距離dmax的為有效距離空間,time<tmax為時間影響域條件,表示小于最大臺風(fēng)影響時間tmax為有效時間范圍,通過空間和時間的影響域條件篩選,構(gòu)建了該臺風(fēng)海域符合條件Argo資料的時空統(tǒng)計查詢條件STSql。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟6)為:設(shè)計數(shù)據(jù)庫中間引擎件,通過移動時間窗口以定位到用戶查詢條件中對應(yīng)的年月份所在的分區(qū)表,即Table然后根據(jù)Argo資料的經(jīng)緯度信息(lat,lon)和臺風(fēng)有效的距離空間范圍dist,確定Argo資料所在的海區(qū)信息,在該分區(qū)表中利用海區(qū)字段近似匹配用戶的空間查詢條件,并將初步的匹配結(jié)果放到數(shù)據(jù)庫緩存池中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于時空雙重近似索引的臺風(fēng)海域Argo資料的快速查詢方法,其特征在于所述的步驟7)為:在數(shù)據(jù)庫緩存池中,根據(jù)公式(2)將初步的匹配結(jié)果與時間查詢條件進行精確的逐一匹配,再將匹配結(jié)果根據(jù)公式(3)與空間查詢條件進行精確的逐一匹配,從而快速定位到符合條件的Argo資料并將結(jié)果返回給用戶
│Time-time│≤tmax (2)
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