空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)有著高速的發(fā)展,它被廣泛應(yīng)用于環(huán)境評(píng)估、城市規(guī)劃、郵電通訊、電力水利、交通運(yùn)輸、商業(yè)金融等眾多領(lǐng)域。伴隨著地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,人們對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的性能提出了更嚴(yán)格的要求。而空間索引方法就是空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),空間索引性能的優(yōu)劣直接影響了空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)的整體性能。因此,開(kāi)發(fā)高效的空間數(shù)據(jù)庫(kù)存取方法一直是空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。<

2、br>　　 本文中通過(guò)總結(jié)各種索引技術(shù)的缺點(diǎn),吸取各種索引技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),根據(jù)多級(jí)索引的思想,結(jié)合路線服務(wù)系統(tǒng)的需求,提出了一個(gè)基于QR-tree和Hilbert R-tree的改進(jìn)的二級(jí)索引技術(shù)。該改進(jìn)技術(shù)的思想是第一,用QR-tree將空間區(qū)域進(jìn)行劃分為不同空間范圍的子空間,使其作為第一級(jí)索引。第二,對(duì)QR-tree的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的索引空間建立一棵Hilbert R-tree。然后所有的空間實(shí)體根據(jù)其空間范圍大小的不同存儲(chǔ)在不同的

3、Hilbert R-tree中,這是第二級(jí)索引。除此之外,在Hilbert R-tree進(jìn)行插入操作造成結(jié)點(diǎn)上溢的情況時(shí),本文引入了基于聚類(lèi)劃分技術(shù)的結(jié)點(diǎn)分裂算法來(lái)優(yōu)化空間數(shù)據(jù)的組織,提高空間數(shù)據(jù)的檢索的效率。本文中給出了改進(jìn)的二級(jí)索引技術(shù)的三個(gè)動(dòng)態(tài)的空間數(shù)據(jù)的操作方法:插入、刪除和查找操作。通過(guò)這種二級(jí)索引技術(shù),每次對(duì)空間數(shù)據(jù)的操作可以通過(guò)一級(jí)索引粗略定位,確定目標(biāo)空間對(duì)象所在的區(qū)域范圍,排除一些不必要的結(jié)點(diǎn)。然后通過(guò)二級(jí)索引對(duì)一級(jí)索

4、引確定下來(lái)的區(qū)域范圍所對(duì)應(yīng)的HilbertR-tree執(zhí)行空間數(shù)據(jù)操作,出于降低了每一棵Hilbert R-tree的高度,所以改進(jìn)的索引技術(shù)有效的提高了空間數(shù)據(jù)操作的效率。本文中以實(shí)驗(yàn)的方法分別對(duì)改進(jìn)的索引技術(shù)和R-tree索引技術(shù)在執(zhí)行插入、刪除和查找三種動(dòng)態(tài)操作時(shí)的性能進(jìn)行了測(cè)試,通過(guò)定性和定量?jī)煞N方法對(duì)這兩種索引方法的性能進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)的索引技術(shù)有效的減少了執(zhí)行查找操作的時(shí)間,較大的提高了空間數(shù)據(jù)的檢索速度。同時(shí),改進(jìn)