基于LZMA方式的地震数据压缩交换技术的应用研究

论文摘要

随着互联网和信息技术在各个领域的深入应用,系统中的信息量大大增加,这点尤其体现在地震监测行业上。一方面,地震监测点分布广泛、管理自治和异构性强的特点严重阻碍了各个监控数据源之间的数据交换;另一方面,要求各个地震监控系统之间能够进行数据交换的需求越来越多并且数据量也与日俱增,在这一方面上还显现出对数据的实时性需求的特点。上述两方面的矛盾严重阻碍了地震监测行业的发展,而目前迫切需要一种系统能够实现对前兆实时数据到中心存储库的数据交换,而不必考虑数据模型的异构、数据的抽取等问题。本文对地震行业的异构数据实时交换以及交换数据压缩再传输问题等方面上进行了深入的研究。首先以分层思想对地震数据交换系统的整体网络构架进行分层,而在地震数据压缩交换层中,基于LZMA的压缩交换系统又以四个系统模块的耦合而实现。LZMA压缩技术以动态链接库函数封装,使之成为数据交换平台的底层架构,在数据交换过程中随之进行压缩处理。它改变数据采集地震台站与远端中心存储一一对应的映射关系,使用一个共享局部本体与多个相似存储数据端相对应,解决局部本体数据过多、实时性差,较难维护等相关的问题。此系统中使用XML语言定义所交换数据信息的统一格式,采用消息作为载体在各个数据源之间传递信息,保证了源端数据和目的端数据的实时性,同时支持对源端数据的增量压缩存储交换模式,以满足多种数据交换需求。最后通过对实际项目的应用和改进,实现了一个本文提出的数据交换系统的原型系统。论文的研究工作深化了数据压缩的应用,初步解决了数据交换中的数据源异构、数据量大、数据实时存储性差等问题,为数据交换系统的实现提供了一种新的参考性框架,有实际应用性的价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 数据交换国内外研究现状
• 1.3 发展趋势
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本论文组织结构
• 1.6 本章小结
• 2 地震数据压缩交换的关键技术
• 2.1 相关压缩技术
• 2.1.1 压缩算法概述
• 2.1.2 LZMA 算法提升压缩速度的手段
• 2.2 XML 及其相关技术
• 2.3 .NET 平台及其相关技术
• 2.4 Web Service 相关概述
• 2.5 本章小结
• 3 地震数据压缩交换系统的总体设计
• 3.1 数据压缩交换系统的总体设计
• 3.2 数据压缩交换系统框架结构设计
• 3.3 数据压缩交换系统的模块功能设计
• 3.4 本章小结
• 4 基于LZMA 方式的地震数据压缩交换系统的设计
• 4.1 交换策略模块的设计
• 4.1.1 模块的功能
• 4.1.2 模块的流程逻辑
• 4.1.3 模块的输入及输出项
• 4.1.4 模块类的说明
• 4.2 交换数据压缩模块的设计
• 4.2.1 模块的功能
• 4.2.2 LZMA 压缩方法的引入
• 4.2.3 模块的流程逻辑
• 4.2.4 LZMA 动态链接库的设计
• 4.2.5 模块类的说明
• 4.3 交换日志模块的设计
• 4.3.1 模块的功能
• 4.3.2 模块的流程逻辑
• 4.3.3 模块的输入及输出项
• 4.3.4 模块类的说明
• 4.4 交换数据查看模块的详细设计
• 4.4.1 模块的功能
• 4.4.2 交换完成状态程序设计
• 4.4.3 冲突处理程序设计
• 4.4.4 异常处理程序设计
• 4.4.5 交换数据统计程序设计
• 4.5 本章小结
• 5 基于LZMA 方式的地震数据压缩交换系统的实现
• 5.1 压缩交换平台总界面的实现
• 5.2 交换功能的实现
• 5.2.1 多源对多目标搬迁功能实现
• 5.2.2 一键备份与恢复功能实现
• 5.3 数据预估计功能的实现
• 5.4 数据图形查询功能的实现
• 5.5 数据图形查询下载功能的实现
• 5.6 系统日志查询功能的实现
• 5.7 本章小结
• 6 结论
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录