【摘 要】
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在Web GIS应用中,为了解决Web地图服务（Web Map Service,WMS）瓦片生成效率低下的问题,通常会采取预先离线生成瓦片数据的方式提高效率。然而,瓦片文件存在数量多,单幅地图0-18级瓦片文件的总数量近千亿;瓦片文件小,大部分瓦片大小在2KB以下;低信息密度瓦片大量重复等特点,使用本地文件系统如NTFS、EXT4进行存储时存在存储效率低下、读写性能恶化等问题。为解决瓦片文件存储的
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在Web GIS应用中,为了解决Web地图服务（Web Map Service,WMS）瓦片生成效率低下的问题,通常会采取预先离线生成瓦片数据的方式提高效率。然而,瓦片文件存在数量多,单幅地图0-18级瓦片文件的总数量近千亿;瓦片文件小,大部分瓦片大小在2KB以下;低信息密度瓦片大量重复等特点,使用本地文件系统如NTFS、EXT4进行存储时存在存储效率低下、读写性能恶化等问题。为解决瓦片文件存储的问题,提出了一种适用于海量小瓦片文件存储的分布式文件系统Tile FS,通过压缩瓦片文件元数据到不超过24B、合并小瓦片到tile volume文件中、将所有的瓦片元数据及tile volume文件句柄加载到内存进行缓存、将随机写入转为追加写的方式、对瓦片进行去重等优化措施提高瓦片文件的存储效率和读写性能。同时,在Tile FS中引入了瓦片分区缓存策略并结合基于用户地图交互行为的分级预取算法实现瓦片的高效读取。在原型系统上的实验表明,TileFS的2KB文件随机读取、写入性能在NTFS的基础上分别提高了15倍和1.5倍,存储效率由NTFS的24.20%提高到了90.18%,空间利用率提升为912.89%,仅使用249 MB空间就存储NTFS中占据9.2GB空间的240W张瓦片数据。同时,预取与缓存实验结果表明,使用分区缓存的策略及基于用户地图交互行为的预取算法的缓存命中率、字节命中率与LRU相比分别提高了22.34%和10.37%,平均响应时间减少了19.40%。
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