GeoMesa和GeoServer
与GeoMesa集成
为了方便用户使用GeoMesa中存储的数据,GeoMesa通过实现GeoTools接口,提供了使用OGC标准服务接口访问数据的能力,实现的OGC标准有:
Web Feature Service (WFS)
Web Mapping Service (WMS)
Web Processing Service (WPS)
Web Coverage Service (WCS)
键值对存储和Z曲线
GeoMesa的数据存储使用 key-value数据库。key-value数据库是一种NoSQL数据库,其数据按照键值对的形式进行组织、索引和存储。 Accumulo,HBase和Google Cloud Bigtable对这些键进行排序,并可将它们存储在任意数量的节点(服务器)上。
当使用key-value数据库时,Key的良好设计可以使应用程序更高效的运行。与关系数据库不同的是,key-value数据库中会频繁的使用key进行查询。例如在订单数据库中,会以订单号作为key进行存储,当用户查询订单的时候,即可用通过订单号直接查询到订单数据并返回该条数据。Accumulo,HBase和Cloud Bigtable都是使用类似的机制进行工作,GeoMesa同样也是使用该机制来进行数据组织。GeoMesa根据时空数据的特点,实现了生成包含时空信息的Key的算法,算法的基本思想如图5:
图中的红线被称为空间填充曲线,又称为Z曲线。该线顺序访问每个单元格一次,并且能够保证访问次序的唯一性。Z曲线也能用于高分辨率地图,如图6:
Z曲线上的每个点都可以赋予一个顺序值,通过这个顺序值,GeoMesa将经纬度表示为一个整数,这样就将二维数据降为一维数据,可以作为key-value数据库中的key使用。因为Z曲线支持多维数据,所以GeoMesa也支持将多维数据降为一维数据,作为key使用。
GeoMesa 索引
GeoMesa 索引的基本原理计算将三维(经度、纬度、时间)的数据按照Z曲线进行降维,得到一维数据作为Key使用,方便在key-value数据库中进行查询。实际的Key结构比简单的键值对更复杂。在Accumulo中GeoMesa索引的结构如图7: