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面向远程内存图数据库的应用感知分离式存储设计
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作者 李纯羽 邓龙 +1 位作者 李永坤 许胤龙 《计算机科学》 北大核心 2025年第1期151-159,共9页
图数据在各种应用中日益普及,其因涵盖多种实体类型和存在丰富的关联关系而备受关注.对于图数据库用户而言,高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素.随着数据量增加,单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求,而分布式图数... 图数据在各种应用中日益普及,其因涵盖多种实体类型和存在丰富的关联关系而备受关注.对于图数据库用户而言,高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素.随着数据量增加,单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求,而分布式图数据库在拓展性和资源利用率方面受到挑战.基于RDMA的远程内存系统的引入为克服这些挑战提供了一种新的选择,通过分离计算和存储资源,实现了更为灵活的内存使用方式.然而,在使用远程内存的情况下如何最大程度地优化图查询性能成为了当前研究的重点问题.文中首先分析了利用操作系统分页机制透明使用远程内存构建图数据库存在的问题,并在应用层次上设计了远程内存图数据库的存储模型.根据不同数据的特点和访问模式,设计了属性图在远程内存中的存储结构,优化了数据布局和访问路径.实验结果表明,在本地内存受限的情况下,与透明使用远程内存相比,应用感知的设计方式的端到端性能最高提升了12倍. 展开更多
关键词 图查询 数据库 存储 远程内存 属性图模型
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基于混合数据库的长江流域数据要素流通平台构建 被引量:1
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作者 金和平 杨磊 +3 位作者 涂晶 罗惠恒 李林泽 安日辉 《人民长江》 北大核心 2025年第3期222-229,共8页
随着数字化技术的不断发展,数据要素对经济社会发展的推动作用日益显著,数据要素的流通有利于进一步释放数据的潜在价值。目前,长江流域数据要素已经具备了流通体系构建的基础,但其存储管理及共享缺乏标准化体系,存在多源异构数据资源... 随着数字化技术的不断发展,数据要素对经济社会发展的推动作用日益显著,数据要素的流通有利于进一步释放数据的潜在价值。目前,长江流域数据要素已经具备了流通体系构建的基础,但其存储管理及共享缺乏标准化体系,存在多源异构数据资源管理效率低、安全共享支持能力较弱的问题。针对以上问题,利用耦合ClickHouse、PostgreSQL和MongoDB的混合数据库技术构建长江流域数据要素流通平台,实现业务管理、基础地理、时序数据、遥感影像4类主体要素的存储与共享,从数据结构和数据索引的角度设计了数据要素存储方案,从数据要素查询、服务和权限管理的角度设计了数据要素共享方案。该方法为数据要素流通平台提供大容量存储能力、高效写入写出能力以及并发共享能力,并通过区块链技术确保了数据要素流通全流程的安全性,形成了一套标准化的数据要素流通技术。实践应用表明,所提出的数据要素流通技术符合长江流域数据要素流通平台的应用需求。 展开更多
关键词 数据要素流通 数据存储 数据共享 列式数据库 关系型数据库 空间数据库 分布式文件数据库 长江流域
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基于NoSQL数据库的农田物联网云存储系统设计与实现 被引量:36
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作者 许鑫 时雷 +2 位作者 何龙 张浩 马新明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期172-179,共8页
为了解决农田物联网大量图像、视频和传感器等结构化和非结构化数据实时处理与写入问题,该文基于分布式存储与NoSQL(NotOnlySQL)技术,结合农田物联网数据特征,利用HDFS(HadoopDistributedFileSystem)和HBase(Hadoop Database)存储非结... 为了解决农田物联网大量图像、视频和传感器等结构化和非结构化数据实时处理与写入问题,该文基于分布式存储与NoSQL(NotOnlySQL)技术,结合农田物联网数据特征,利用HDFS(HadoopDistributedFileSystem)和HBase(Hadoop Database)存储非结构化和结构化数据,基于Redis缓存服务,设计了三层物联网数据云存储框架,实现了海量农田物联网数据存储中的业务处理、事务处理、图片打包与索引、负载均衡等关键技术。面对复杂业务下的事务数据一致性,该文采用基于HLock的乐观锁机制,实现了HBase对强事务性的支持,经过与传统MySQL集群事务对比测试,当数据量级在500万时,数据读取效率提升达35.75%。为了提高农田物联网中大量的小图片和小文件处理效率,基于图片打包合并策略,利用SequenceFile技术实现物联图片的快速索引读写技术,与原生HDFS存储效率相比,读写效率提升30%以上。该研究可以为海量农业物联网数据的存储和管理提供技术参考和理论支撑。 展开更多
关键词 农田 数据存储系统 管理 物联网 nosql Hadoop HBASE 存储
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基于分布式NoSQL数据库的档案大数据存储与检索方案研究 被引量:26
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作者 施晓峰 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第5期15-20,共6页
随着数字档案资源体系建设的不断加快,档案数据的种类日趋丰富,数量迅猛增长,呈现出大数据的特征。传统关系型数据库与集中式存储在档案大数据处理方面存在着适应性、可靠性和扩展性不足的问题。针对当前遇到的问题,通过分析传统档案数... 随着数字档案资源体系建设的不断加快,档案数据的种类日趋丰富,数量迅猛增长,呈现出大数据的特征。传统关系型数据库与集中式存储在档案大数据处理方面存在着适应性、可靠性和扩展性不足的问题。针对当前遇到的问题,通过分析传统档案数据存储模式的局限性,将分布式NoSQL数据库、分布式文件系统、分布式搜索引擎应用于档案大数据的管理。设计一套基于分布式NoSQL数据库的档案大数据存储与检索方案,并开发原型系统进行验证。 展开更多
关键词 档案 数据 nosql 分布式数据库
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云原生数据库综述 被引量:12
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作者 董昊文 张超 +1 位作者 李国良 冯建华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期899-926,共28页
云基础设施的虚拟化、高可用、可弹性调度等特点,为云数据库提供了开箱即用、可靠可用、按需计费等优势.云数据库按照架构可以划分为云托管数据库(cloud-hosted database)以及云原生数据库(cloud-native database).云托管数据库将数据... 云基础设施的虚拟化、高可用、可弹性调度等特点,为云数据库提供了开箱即用、可靠可用、按需计费等优势.云数据库按照架构可以划分为云托管数据库(cloud-hosted database)以及云原生数据库(cloud-native database).云托管数据库将数据库系统直接部署到云上虚拟机环境中,具备低成本、易运维、高可靠的优势.在此基础上,云原生数据库充分利用云基础设施弹性伸缩的特点,采用计算存储分离的架构,实现了计算资源和存储资源的独立伸缩,进一步提升数据库性价比.然而计算存储分离的架构为数据库系统设计带来了新的挑战.深入分析云原生数据库系统的架构和技术.首先将云原生OLTP和云原生OLAP的数据库架构按照资源分离模式的差异分别进行归类分析,并对比各类架构的优势与局限.其次,基于计算存储分离的架构,按照各个功能模块深入探讨云原生数据库的关键技术:主要包括云原生OLTP关键技术(数据组织、副本一致性、主备同步、故障恢复以及混合负载处理)和云原生OLAP关键技术(存储管理、查询处理、无服务器感知计算、数据保护以及机器学习优化).最后,总结现有云原生数据库的技术挑战并展望未来研究方向. 展开更多
关键词 云原生数据库 计算存储分离 数据库即服务
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基于NoSQL数据库的大数据查询技术的研究与应用 被引量:29
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作者 朱建生 汪健雄 张军锋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期135-141,共7页
基于NoSQL数据库理论,根据应用场景的不同,将NoSQL数据库分为面向高性能读写、面向文档和面向分布式计算的3种类型。对比分析这3种类型数据库的6种代表产品的优缺点,结合铁路客票实名制售票信息综合分析系统中的大数据操作的需求,选用No... 基于NoSQL数据库理论,根据应用场景的不同,将NoSQL数据库分为面向高性能读写、面向文档和面向分布式计算的3种类型。对比分析这3种类型数据库的6种代表产品的优缺点,结合铁路客票实名制售票信息综合分析系统中的大数据操作的需求,选用NoSQL数据库中的面向分布式计算的Cassandra数据库。基于Cassandra数据库,提出铁路客票实名制信息综合分析系统的技术架构,并设计反向索引以构建客票实名制乘车信息的查询策略和查询流程。通过性能测试,验证了NoSQL数据库技术在处理大数据查询和分析中的高可用性,可突破传统关系型数据库和数据仓库在应用中所遇到的查询性能、扩展性以及投资成本的瓶颈。 展开更多
关键词 nosql数据库 Cassandra数据库 数据处理 反向索引 数据查询
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XML数据库存储技术的研究与实现 被引量:16
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作者 李由 肖卫东 +2 位作者 徐振宁 汤大权 黄凯歌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第7期86-88,共3页
探讨了的数据库存取方法和研究现状,阐明了文档到关系数据库视图的映射理论及方法,并利用提供的底层XMLDTDXML-DBMS,设计实现了的关系数据库存取原型系统,初步验证了上述方法。APIXMLXRDBM(XML-Relational Database Middleware)
关键词 XML 数据库 存储技术 映射实体
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时序数据库关键技术综述 被引量:11
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作者 刘帅 乔颖 +2 位作者 罗雄飞 赵怡婧 王宏安 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期614-638,共25页
随着工业物联网(industrial Internet of things,IIoT)的不断发展,越来越多的设备和传感器开始连接到网络中,产生了大量的时间序列数据(简称“时序数据”),时序数据爆炸式的增长给数据库管理系统带来了新的挑战:持续高吞吐量数据摄取、... 随着工业物联网(industrial Internet of things,IIoT)的不断发展,越来越多的设备和传感器开始连接到网络中,产生了大量的时间序列数据(简称“时序数据”),时序数据爆炸式的增长给数据库管理系统带来了新的挑战:持续高吞吐量数据摄取、低延迟多维度数据查询、高性能时间序列索引以及低成本数据存储.近年来时序数据库技术已经成为一个研究热点,一些学者对时序数据库技术进行了深入的研究,同时出现了一些专门用于管理时序数据的时序数据库,并且已经被应用在多个领域,成为工业物联网中不可缺少的关键组成.现有的时序数据库相关综述侧重于时序数据库的功能和性能比较,以及在特定领域中对时序数据库的选择建议,缺少对时序数据库持久化存储、查询、计算和索引等关键技术的研究,同时这些综述工作出现的时间较早,缺少对现代时序数据库关键技术的研究.对学术界时序数据存储研究和工业界时序数据库进行了全面的调查和研究,凝练了时序数据库的4类关键技术:1)时间序列索引优化技术;2)内存数据组织技术;3)高吞吐量数据摄取和低延迟数据查询技术;4)海量历史数据低成本存储技术.同时分析总结了时序数据库评测基准.最后,展望了时序数据库关键技术在未来的发展方向. 展开更多
关键词 工业物联网 时序数据 时序数据库 时序数据压缩 时序数据存储
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XML的数据库存储技术研究 被引量:31
9
作者 李由 黄凯歌 汤大权 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第4期60-62,共3页
针对XML的特点 ,探讨了XML的存取方法和研究现状 ,重点研究了XML在关系数据库中的存储方法 。
关键词 XML 数据库 存储技术 文档
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基于存储过程的高性能数据库应用模型研究 被引量:13
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作者 汪维富 黄海于 +1 位作者 陈娟 曾阳红 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第10期2573-2575,共3页
基于C/S及B/S的传统数据库应用模型在处理海量数据时,系统通常会对许多无用数据进行运算,增加了运算的时间复杂度和空间复杂度。针对这个问题,提出了一种基于存储过程的高性能数据库应用模型,仅仅对有效数据进行运算,减少了对大量无用... 基于C/S及B/S的传统数据库应用模型在处理海量数据时,系统通常会对许多无用数据进行运算,增加了运算的时间复杂度和空间复杂度。针对这个问题,提出了一种基于存储过程的高性能数据库应用模型,仅仅对有效数据进行运算,减少了对大量无用数据的运算,提高了SQL的运行速度,同时也降低了网络数据流量。实践结果表明,该存储过程数据库模型比传统数据库处理模型的处理效率提高了n倍。 展开更多
关键词 存储过程 数据库 数据库应用模型 中间件 组件
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基于关系数据库的XML存储技术评述 被引量:29
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作者 许卓明 刘琴 董逸生 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第21期197-200,204,共5页
XML近来已成为科学与业务应用中数据表示的标准以及Web上应用间数据交换的标准。为实现XML的潜能,XML的有效存储是一个必须首先要解决的技术环节。在关系数据库中存储XML数据是一种可选的策略。文章简要综述了各类典型的XML关系存储方法... XML近来已成为科学与业务应用中数据表示的标准以及Web上应用间数据交换的标准。为实现XML的潜能,XML的有效存储是一个必须首先要解决的技术环节。在关系数据库中存储XML数据是一种可选的策略。文章简要综述了各类典型的XML关系存储方法,并对这些方法进行了评述。 展开更多
关键词 XML 关系数据库 数据存储 模式映射 DB2
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分布式数据库Greenplum在地震前兆数据存储中的应用 被引量:10
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作者 陈晓琳 李盛乐 +1 位作者 刘坚 刘珠妹 《地震研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期412-416,418,共6页
随着地震前兆观测台网的加密、采样率的提高,地震前兆观测数据量也在快速增加。在进行地震数据共享服务时,需要快速获得大量数据集,无疑对前兆共享数据库的数据处理能力提出了更高的要求。针对这一问题,提出基于Greenplum数据库的地震... 随着地震前兆观测台网的加密、采样率的提高,地震前兆观测数据量也在快速增加。在进行地震数据共享服务时,需要快速获得大量数据集,无疑对前兆共享数据库的数据处理能力提出了更高的要求。针对这一问题,提出基于Greenplum数据库的地震前兆数据存储设计方案。通过搭建Greenplum分布式数据库环境,实现了海量前兆数据的快速处理,并与传统Oracle数据库进行对比,结果表明:Greenplum数据库读取前兆数据耗时更低,对于大批量数据的读取操作,Greenplum数据库的优势更加明显;Greenplum数据库良好的可扩展性和对应用编程接口(JDBC、ODBC)的支持,使得其在前兆数据分析处理中的应用前景广阔。 展开更多
关键词 数据存储 前兆数据 分布式数据库 Greenplum数据库
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XML文档在关系数据库中的规范化存储 被引量:8
13
作者 胥正川 宫学庆 +2 位作者 李明 岳昆 周傲英 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第10期1753-1758,共6页
提出了一种存储方法 ,首先把 XML 文档映射为泛关系模式 ,再利用算法 Derive FDs推导出 XML 键所蕴含的泛关系模式上函数依赖集的规范覆盖 ,根据此规范覆盖 ,最后将泛关系模式保持函数依赖地分解为 3NF模式集 .得到了保持 XML 键约束的... 提出了一种存储方法 ,首先把 XML 文档映射为泛关系模式 ,再利用算法 Derive FDs推导出 XML 键所蕴含的泛关系模式上函数依赖集的规范覆盖 ,根据此规范覆盖 ,最后将泛关系模式保持函数依赖地分解为 3NF模式集 .得到了保持 XML 键约束的规范化存储模式 ,实现了 XML 文档在关系数据库中的规范化存储 . 展开更多
关键词 XML 关系数据库 存储 函数依赖 规范化
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支持混合事务和分析处理的数据库管理系统综述 被引量:1
14
作者 王嵩立 荆一楠 +2 位作者 何震瀛 张凯 王晓阳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期405-429,共25页
数据库管理系统根据应用场景分为事务型(OLTP)系统和分析型(OLAP)系统.随着实时数据分析需求增长,OLTP任务和OLAP任务混合的场景越来越普遍,业界开始重视支持混合事务和分析处理(HTAP)的数据库管理系统.这种HTAP数据库系统除了需要满足... 数据库管理系统根据应用场景分为事务型(OLTP)系统和分析型(OLAP)系统.随着实时数据分析需求增长,OLTP任务和OLAP任务混合的场景越来越普遍,业界开始重视支持混合事务和分析处理(HTAP)的数据库管理系统.这种HTAP数据库系统除了需要满足高性能的事务处理外,还需要满足实时分析对数据新鲜度的要求.因此,对数据库系统的设计与实现提出了新的挑战.近年来,在工业界和学术界涌现了一批架构多样、技术各异的原型和产品.综述HTAP数据库的背景和发展现状,并且从存储和计算的角度对现阶段的HTAP数据库进行分类.在此基础上,按照从下往上的顺序分别总结HTAP系统在存储和计算方面采用的关键技术.在此框架下介绍各类系统的设计思想、优劣势以及适用的场景.此外,结合HTAP数据库的评测基准和指标,分析各类HTAP数据库的设计与其呈现出的性能与数据新鲜度的关联.最后,结合云计算、人工智能和新硬件技术为HTAP数据库的未来研究和发展提供思路. 展开更多
关键词 数据库系统 混合事务和分析处理 查询处理 数据库存储 存储模型 事务处理
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面向对象数据库中对象的存储和操作算法 被引量:9
15
作者 赵致格 王祜民 雍俊海 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第1期15-21,共7页
面向对象数据库管理系统的核心是把现实世界的事物描述为对象.数据库的存储、操作和管理都以对象为依据.对象可以是简单的,也可以是复杂的.复杂对象中引用了其它的对象.结合我们开发的面向对象的工程数据库管理系统论述了对复杂对... 面向对象数据库管理系统的核心是把现实世界的事物描述为对象.数据库的存储、操作和管理都以对象为依据.对象可以是简单的,也可以是复杂的.复杂对象中引用了其它的对象.结合我们开发的面向对象的工程数据库管理系统论述了对复杂对象的物理存储、内存映象方法和对象操作方法的实现技术. 展开更多
关键词 面向对象 对象 对象标识 数据库 存储 对象操作
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内存数据库中存储结构的实现机制 被引量:11
16
作者 钟宝荣 袁文亮 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第5期1213-1214,共2页
内存数据库是外存数据库的“工作版本”,它们无论在数据上、结构上等都应该保持一致性。怎么定义内存数据库的存储结构,特别当外存数据库中表的结构发生改变时,内存数据库中表结构的相应改变,都直接影响系统的性能。研讨了内存数据库结... 内存数据库是外存数据库的“工作版本”,它们无论在数据上、结构上等都应该保持一致性。怎么定义内存数据库的存储结构,特别当外存数据库中表的结构发生改变时,内存数据库中表结构的相应改变,都直接影响系统的性能。研讨了内存数据库结构的定义以及实现,并对静态和动态存储结构的机制作了详尽的分析,突出地反映了动态特性。 展开更多
关键词 内存数据库 内存组织 缓冲区管理 静态存储结构 动态存储结构
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XML数据库存储策略综述 被引量:8
17
作者 门爱华 冯建华 周立柱 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第9期13-17,共5页
XML是SGML一个子集,本质上是一种特殊的SGML标记语言。XML已经成为Internet上数据表示和数据交换的新标准,被认为是最有前途的一种半结构化数据组织方式。XML的重点是管理信息的数据本身,而不是数据的样式。XML这种明确的分工导致的将... XML是SGML一个子集,本质上是一种特殊的SGML标记语言。XML已经成为Internet上数据表示和数据交换的新标准,被认为是最有前途的一种半结构化数据组织方式。XML的重点是管理信息的数据本身,而不是数据的样式。XML这种明确的分工导致的将是更高效的 Web程序设计,更快的搜索引擎、更统一的数据表示和更方便的数据交流的出现。因为底层的存储表达对上层的查询处理和优化有着重要的性能影响,所以如何存储XML文档才是最好的方式已经成为一个重要问题。本文介绍了几种XML数据库的存储策略,并对每种存储策略进行了描述、分析,然后对几种存储策略进行了性能和优缺点的比较。 展开更多
关键词 XIVIL 半结构化数据 数据库 存储策略 结点 簇集
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基于图形数据库的OWL本体存储模型研究 被引量:12
18
作者 黄奇 钱韵洁 +1 位作者 袁勤俭 陆佳莹 《情报学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期310-321,共12页
本研究从OWL本体的理论基础描述逻辑理论出发,分析本体的基本构成及语义关系,提出了基于图形数据库的OWL本体存储模型,设计了该存储模型的拓扑结构,规定了OWL本体至图形数据库存储模型的存储映射规则,从理论层面证明了该存储模型的有效... 本研究从OWL本体的理论基础描述逻辑理论出发,分析本体的基本构成及语义关系,提出了基于图形数据库的OWL本体存储模型,设计了该存储模型的拓扑结构,规定了OWL本体至图形数据库存储模型的存储映射规则,从理论层面证明了该存储模型的有效性和科学性,并得出了相应的启示。 展开更多
关键词 OWL本体 本体存储 图形数据库 描述逻辑
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空间数据全关系型存储的研究——以MapInfo空间数据存入SQLServer数据库为例 被引量:12
19
作者 余倩 吴国平 +2 位作者 李响 陈艳 骆成风 《遥感信息》 CSCD 2001年第1期26-30,共5页
空间数据的全关系型存储是实现 GIS数据管理一体化和空间信息共享与分布的重要基础。本文在总结当前相关领域研究状况的基础上 ,对空间数据全关系型存储的实现方法进行了探讨 ,并做了初步的尝试。利用 Delphi 语言实现了Map Info空间数... 空间数据的全关系型存储是实现 GIS数据管理一体化和空间信息共享与分布的重要基础。本文在总结当前相关领域研究状况的基础上 ,对空间数据全关系型存储的实现方法进行了探讨 ,并做了初步的尝试。利用 Delphi 语言实现了Map Info空间数据到 SQL 展开更多
关键词 GIS 空间数据 关系型数据库 全关系存储 MAPINFO SQLSERVER 地理信息系统
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列存储数据库关键技术综述 被引量:25
20
作者 李超 张明博 +1 位作者 邢春晓 胡劲松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2010年第12期1-7,17,共8页
随着互联网技术的发展、硬件的不断更新、企业及政府信息化的不断深入,应用的复杂性要求越来越高,推动着数据存储技术向着海量数据、分析数据、智能数据的方向发展,以便为数据仓库、在线分析提供高效实时的技术支持。基于行存储的数据... 随着互联网技术的发展、硬件的不断更新、企业及政府信息化的不断深入,应用的复杂性要求越来越高,推动着数据存储技术向着海量数据、分析数据、智能数据的方向发展,以便为数据仓库、在线分析提供高效实时的技术支持。基于行存储的数据库技术面临新的问题,已经出现了技术瓶颈。近些年来,一种新的数据存储理念,即基于列存储的关系型数据库(简称列数据库,下同)应运而生。列数据库能够快速发展,主要原因是其复杂查询效率高,读磁盘少,存储空间少,以及由此带来的技术、管理和应用优势。对列数据库技术的基本现状、关键支撑技术以及应用优势进行了介绍和分析。 展开更多
关键词 数据库 存储 数据压缩 延时物化 成组迭代 不可见连接 数据仓库 商业智能 TPCH
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