面向WFS服務的空間查詢優(yōu)化策略研究.pdf

1、近年來，基于網(wǎng)絡傳輸與管理的空間數(shù)據(jù)庫服務系統(tǒng)被廣泛應用，如基于位置服務（Location Based Service，LBS）的Google Map地圖查詢服務等。這些系統(tǒng)集成多源空間數(shù)據(jù)以滿足用戶的查詢需求。由開放地理空間聯(lián)盟（Open Geospatial Consortium，OGC）提出的WFS(Web Feature Service)規(guī)范定義了基于HTTP協(xié)議訪問和更新矢量地理要素的接口，在分布式集成應用系統(tǒng)中具有很好的應用

2、前景。但以GML文檔作為數(shù)據(jù)傳輸媒介，在WFS服務端生成GML、網(wǎng)絡間傳輸、客戶端解析等開銷很大，成為WFS服務分布式集成應用的瓶頸。
　　本論文是以面向多路連接的 WFS數(shù)據(jù)服務的空間查詢優(yōu)化策略為主要的研究內(nèi)容。由于針對不同的WFS服務進行空間連接查詢時，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸代價較高且常占主導作用，本論文結合基于網(wǎng)絡服務傳送的特點并借鑒國內(nèi)外在空間連接處理方面的研究成果，本文主要進行以下幾個方面的探討：
　　首先，介紹了涉及面

3、向多路連接的WFS數(shù)據(jù)庫空間查詢的相關基礎知識。包括空間數(shù)據(jù)集以及分布式空間數(shù)據(jù)庫的相關特點、WFS傳輸規(guī)范的相關操作以及用于數(shù)據(jù)集之間的網(wǎng)絡傳輸格式XML（Extensible Markup Language）等主要內(nèi)容。
　　其次，主要分析討論MP直方圖法（MP Histogram Statistic）與冪指數(shù)法算法（Power Laws）這兩種選擇率估算公式，并且基于這兩種估算公式提出了新的算法用于估算非點類數(shù)據(jù)集，如：線要

4、素集、面要素集，等復雜要素集之間的選擇率。
　　再次，根據(jù)空間數(shù)據(jù)集分布越均勻通過選擇率估算算法得到的選擇率越準確的特性，提出面向WFS規(guī)范的網(wǎng)絡服務的四叉樹劃分優(yōu)化策略。通過四叉樹策略對整體查詢區(qū)域
　　進行劃分得到數(shù)據(jù)分布更加均勻的小格網(wǎng)的集合，最后依次分析并統(tǒng)計小格網(wǎng)集合內(nèi)數(shù)據(jù)集的選擇率就能有效的提高整體選擇率結果的準確性。
　　最后，本文著重研究了選擇率估算算法以及四叉樹劃分優(yōu)化策略的優(yōu)化技術以及實現(xiàn)過程，利用

5、四叉樹劃分策略對查詢數(shù)據(jù)分布進行優(yōu)化，并且結合選擇率估算算法估算傳輸代價分析，證明了結合選擇率估算算法與四叉樹的優(yōu)化策略的WFS網(wǎng)絡服務系統(tǒng)能夠有效的減少中間關系的數(shù)據(jù)量，降低網(wǎng)絡通信代價，進而達到查詢優(yōu)化的目的。最后通過在 MP直方圖算法與冪指數(shù)算法的基礎上，提出了一種新的選擇率估算算法，通過具體的選擇率計算并與傳統(tǒng)算法相比較，證明了新算法的可行性。
　　本論文的工作豐富和拓展了基于分布式數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡傳輸?shù)目臻g查詢選擇率優(yōu)化理論與