近年来,随着科学技术的快速发展,科学实验仪器和科学观测仪器的精度不断得到提高,领域科学家得到的可以用于科学分析的数据,其规模是不断变大;同时,由于科学分析的深度的不断推进,科学分析计算的规模也在不断的变大。如何提高领域学者进行科学大数据查询的效率是一个非常有研究意义的工作。本文构建了一个轻量级的云平台,并在其上搭建了一个可以用于科学数据查询和管理的SciDB集群。在此基础上,本文的主要研究内容包括:(1)科学大数据的存储和管理技术。针对目前国内外科学大数据查询处理的研究现状,本论文通过研究MapReduce框架,以及现有的科学数据库系统,提出使用SciDB作为科学大数据存储和管理的工具。(2)科学数据库数据加载技术。SciDB的数据加载响应时间随着数据量的增加急剧增长,针对这一情况,本论文提出了一种新型的数据加载技术。(3)采用工作流的思想,简化复杂查询语句的书写,并设计了一个简单的基于工作流的科学数据查询系统的原型系统。(4)针对基于SciDB的批量工作流的调度问题,在本文中提出了相应的优化算法以及进行了一系列的性能评估实验。