Например, Бобцов

Модель хранения пространственных данных тензорных геофизических полей

Аннотация:

Введение. Известно, что геофизические поля (геомагнитное, гравитационное и электромагнитное) при их регистрации или моделировании представляют совокупность нескольких векторных составляющих, характеризующих изменение соответствующих параметров в пространстве и во времени. Хранение данных геофизических полей в настоящее время реализуется на основе известных моделей данных, представляющих собой, как правило, реляционную структуру. Анализ известных исследований показал избыточность и неэффективность такого подхода. Это выражается в низкой скорости получения искомых данных при использовании комплексных мультипредикатных запросов. Непрерывно растущие объем и сложность рассматриваемых данных требуют новых подходов к организации их хранения для повышения производительности информационных систем, применяемых для поддержки принятия решений на основе данных геофизических полей. Метод. В данной работе предлагается и исследуется модель представления и хранения данных геофизических полей, обеспечивающая повышение производительности информационных систем. Представлен анализ специфических особенностей геофизических полей, обусловленных их тензорным характером. Рассмотрены основные компоненты данных, определены перспективные варианты комбинирования известных моделей данных для получения наилучшего результата для повышения производительности соответствующих баз данных. Основные результаты. Предложена мультиосевая модель данных геофизических полей, учитывающая тензорную многокомпонентную структуру полей и сочетающая особенности иерархической организации данных и элементоцентричной разметки информации. Отличительной особенностью предложенной модели является введение статичной и динамической осей. Такой подход обеспечивает представления метаданных, оперативных и архивных данных, взаимодействие между ними на уровне фоновых процессов с участием программных триггеров с темпоральными предикатами. Обсуждение. На примере данных геомагнитного поля и его вариаций продемонстрировано увеличение скорости выполнения одно- и мультипредикатных запросов на выборку данных, вставку новых записей в хранилище. Вычислительные эксперименты по сравнению предлагаемого и известных подходов к организации и хранению данных геофизических полей на различных наборах и объемах данных показали, что реализация мультиосевой модели данных дает возможность повысить скорость выполнения однопредикативных запросов на 25,7 %, мультипредикативных запросов на 20,1 %, запросов на вставку новых записей на 21,3 %. Это позволяет сделать вывод о целесообразности применения предложенного решения.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2025 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО