● 摘要
TerraFly项目的开发开始于上世纪90年代末期，是由美国国家科学基金(NSF)，美国国家宇航局(NASA)，美国国家地理协会(USGS)和IBM等研究机构和公司共同资助的一个基于Internet的海量数据地理信息系统。它是由Dr.Rishe领导的佛罗里达国际大学(FIU)的高性能数据库研究中心(HPDRC)主持开发和维护的。经过近20年的发展，越来越多的扩展性项目围绕着TerraFly展开，开发团队的成员也几经更替，同时许多新的需求不断产生。作为Terrafly两大核心引擎的图片引擎运用的技术已经老化，同时代码在最初设计的时候也没有充分体现面向对象和软件工程的思想，造成引擎的可扩展性不够理想，往往新的需求加入就会牵一发而动全身，导致在原代码基础上的后续开发效率降低。再者原引擎所利用的UTM投影坐标系在高解析度存在黑缝问题，出现了需要用一种更流行的微软Mercator投影坐标系对原数据进行重投影的需求。基于以上原因，摒弃原引擎，开发一个新的基于多投影坐标系和具有高可扩展性的新引擎成了一个很自然的选择。本文讨论了一种新的海量遥感数据系统引擎的设计与实现。其中主要涉及了以下几个方面的工作： 分析了解原系统引擎的工作流程，运用的索引结构和存储结构以及代码，发现原系统引擎性能不理想的瓶颈所在。 比较分析当前流行的图片搜索引擎，作为新引擎开发的参考。 利用四叉树来处理和构建空间索引系统，提出了即时归约的策略从而解决了系统引擎的性能瓶颈。 对系统进行微内核设计，使系统具有强扩展性。表现在可以支持多重投影，多源数据的归并处理和存储。 设计了数据加载模块的并行化策略，使系统性能有望进一步的提升。 继承并改进了原引擎对多种异质数据源马赛克拼接处理问题。最后，通过对旧的图片系统引擎和新的图片系统引擎的比较测试可以发现，新的图片系统引擎在阑珊数据加载处理的速度提升了至少6倍，而数据的访问速度提高了60倍。同时新的引擎采用微内核设计，增强了新引擎系统的伸缩性和可扩展性，为后续的开发和维护奠定了基础。