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第
35
卷第
3
期
2010
年
3
月
武汉大学学报·信息科学版
Geomatics and Information Science of Wuhan University
Vo
l.
35
No.3
March 2010
文章编号
:1671-8860(2010)03
…
0356-04
文献标志码
:A
数字地球中影像数据的
Zipf-like
访问分布及应用分析
王浩
1
潘少明
2
彭敏
2
李锐
2
(1
武汉大学电子信息学院,武汉市珞喻路
129
号,
430079)
(2
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞啼路
129
号,
430079)
摘
要:在数字地球
GlobeSIGht
系统中,统计分析不同采集时间尺度的
4
个系统日志,得出了影像数据瓦片
请求均符合来律分布中的
Zipf-like
分布的结论。该结论有助于数字地球系统在诸如影像数据存储分布和缓
存等方面的性能优化设计和分析。
关键词:影像数据
;Zipf
分布:访问模式;地理信息系统
中图法分类号
:P208
数字地球系统较为复杂,需要以一定的服务
质量口]来满足大规模网络用户发出的高强度数据
请求,这对系统的性能和优化提出了较高的要求。
针对数字地球或网络地理信息系统的性能优化技
术已有不少研究
[2.3J
。最新的工作趋向于研究和
挖掘大规模用户在数字地球系统中漫游时所表现
出来的社会学规律和交互模式[叫。微软研究院
的
Danyel
Fisher
针对
Microsoft
Virtual
Earth.
利用基于金字塔的影像数据存储组织方式,对该
数字地球系统的服务器日志进行了统计分析,建
立了
Hotmap
模型川。
Hotmap
模型对瓦片访问
请求的频率热度进行了可视化,并首次得出
Mi
crosoft
Virtual
Earth
中影像瓦片的访问请求也
服从社会学中的罪律分布的结论。这种方法基于
历史日志信息对系统的运行行为和用户交互模式
进行统计分析,并进而设计针对性的系统改进方
法,可以很准确地匹配系统的实际运行状况,能较
大幅度地提高系统性能,在文献
[6-8J
中也有
使用。
国内对于数字地球系统中影像数据瓦片请求
的分布尚未见有研究。本文根据数字地球
GlobeSIGht
系统中
4
个不同采集时间尺度的服
务器日志,对其中的影像数据瓦片访问请求信息
进行统计和挖掘,分析得出数字地球系统的瓦片
收稿日期:
2009-01-05
0
请求服从幕律分布中的
Zipf-like
分布,证实了
Hotmap
结论。影像数据存在严重的访问倾斜,
存在热点数据,少量的瓦片吸引了大量的请求。
1
影像数据瓦片访问请求的
Zipf-
Ii
ke
分布模式
Hotmap
模型首次发现了
Microsoft
Virtual
Earth
中瓦片访问符合幕律分布,但并没有给出
具体的分布参数。本文证实了这一现象,并通过
分布曲线拟合方法,发现数字地球系统
Globe
SIGht
中瓦片访问请求模式符合幕律分布中的
Zipf-like
分布。
Zipf-like
分布认为用户在地形漫
游时对影像瓦片的访问是不均匀的,瓦片的访问
频率值与其访问排名之间的关系表现出幕函数关
系。
Zipf-like
的定义为:假设不同瓦片个数为
N.
访问次数(由高到低)排在第
i
(l
~i
运
N)
位的瓦
片
T
i
访问次数
Fi
可以表示为
Zipf-like
分布形式
F
i
=8j
川其中,。为常数
;α
为
Zipf-like
参数)。同
理,瓦片
T
i
的访问概率
P
i
可表示为
P
i
=Cji
a
(其
中
.C
为归一化常数)。由于~
P;=l.
于是
.C=
i=l
N
(
~
l/
i
a
)
一
1
。如果
α=1.
则瓦片访问概率与其
项目来源:国家
973
计划资助项目
(2004CB318206)
;国家
863
计划资助项目
(2007
AA12Z214);
测绘遥感信息工程国家重点实验室
专项科研经费资助项目。
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