[发明专利]基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法

权利要求书

1.一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于它的步骤如下：

1)从全球Argo资料集中提取元数据文件按照年份与月份分表存储记录到PostgreSQL数据库；

2)对元数据表中的时间字段和空间字段建立索引；

3)将全球Argo资料原文件存储到分布式文件系统HDFS；

4)将Argo资料原文件在HDFS上的存储地址记录到PostgreSQL数据库中对应的元数据索引字段中；

5)服务器基于特定台风的轨迹路径构建时间与空间组合的查询条件；

6)移动时空窗口以快速的近似匹配用户的时空查询条件，并将初步的匹配结果放到数据库缓存池中；

7)在数据库缓存池中，将初步的匹配结果与时空查询条件进行精确的逐一匹配，快速定位到符合条件的Argo资料并将结果返回给用户。

2.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤1)为：从全球Argo资料集中提取元数据时，分别提取该Argo资料的年份信息、月份信息、经纬度信息、海区信息及其他有用信息，并按照年份信息和月份信息将元数据存储记录到PostgreSQL数据库对应的表中。

3.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤2)为：对元数据表中的时间字段Time和空间字段Latitude和Longitude分别建立R树索引。

4.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤3)为：将全球Argo资料原文件存储到分布式文件系统HDFS，存储时进行三重冗余备份。

5.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤4)为：将Argo资料原文件存储到HDFS上后，自动将存储地址记录到PostgreSQL数据库中该原文件对应的元数据索引字段中。

6.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤5)为：当用户统计查询某一台风海域的Argo资料时，服务器依据该台风发生的时间和空间，按照公式(1)构建统计查询条件；

STSql＝∮(dist<d_max∩time<t_max) (1)

其中∮表示时空影响域约束运算符，dist<d_max为空间影响域条件，表示小于最大台风影响距离d_max的为有效距离空间，time<t_max为时间影响域条件，表示小于最大台风影响时间t_max为有效时间范围，通过空间和时间的影响域条件筛选，构建了该台风海域符合条件Argo资料的时空统计查询条件STSql。

7.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤6)为：设计数据库中间引擎件，通过移动时间窗口以定位到用户查询条件中对应的年月份所在的分区表，即Table然后根据Argo资料的经纬度信息(lat，lon)和台风有效的距离空间范围dist，确定Argo资料所在的海区信息，在该分区表中利用海区字段近似匹配用户的空间查询条件，并将初步的匹配结果放到数据库缓存池中。

8.根据权利要求1所述的一种基于时空双重近似索引的台风海域Argo资料的快速查询方法，其特征在于所述的步骤7)为：在数据库缓存池中，根据公式(2)将初步的匹配结果与时间查询条件进行精确的逐一匹配，再将匹配结果根据公式(3)与空间查询条件进行精确的逐一匹配，从而快速定位到符合条件的Argo资料并将结果返回给用户

│Time-time│≤t_max (2)

$\sqrt{{(Latitude-lat)}^2+{(Longitude-lon)}^2}\&le;d_{max}---\left(3\right).$