基于R-樹的空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)研究.pdf

1、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在國內(nèi)外也開始應(yīng)用于許多不同領(lǐng)域。 但空間數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量巨大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)密切相關(guān)，并隨其反映的地理特性不同而具有不同的數(shù)據(jù)類型等特點(diǎn)。由于空間數(shù)據(jù)量的龐大，以及空間對象、空間查詢的高度復(fù)雜性，空間數(shù)據(jù)庫的查詢效率是衡量空間數(shù)據(jù)庫性能的重要指標(biāo)。實(shí)際應(yīng)用也對空間數(shù)據(jù)庫的查詢性能提出了迫切要求。 本文從研究空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的基礎(chǔ)入手，重點(diǎn)進(jìn)行了基于空間聚類的R

2、-樹索引技術(shù)、基于R-樹的空間連接索引和基于不均勻空間對象的空間連接精處理的研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于GIS的空間數(shù)據(jù)查詢試驗(yàn)系統(tǒng)。 在基于空間聚類的R-樹索引技術(shù)的研究中，總結(jié)了現(xiàn)有R-樹的算法特點(diǎn)，提出了面向R-樹的混合空間聚類算法，并分別在動(dòng)態(tài)環(huán)境和靜態(tài)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了基于該混合空間聚類算法的動(dòng)態(tài)R-樹與靜態(tài)R-樹，同時(shí)分別將其與現(xiàn)有動(dòng)態(tài)R-樹和靜態(tài)R-樹進(jìn)行了性能對比測試研究，論證了本文所提出的基于混合空間聚類的R-

3、樹在查詢性能方面具有明顯的優(yōu)勢。 在基于R-樹的空間拓?fù)浞较蜻B接索引的研究中，首先介紹了空間對象間的連接關(guān)系及其判斷準(zhǔn)則，隨后給出了空間連接索引的概念及基于R-樹的空間連接方法，提出了基于R-樹的空間拓?fù)浞较蜻B接索引的概念及其建立過程。空間連接索引的建立過程實(shí)際上是對參與空間連接查詢的數(shù)據(jù)集進(jìn)行的過濾處理的過程。空間拓?fù)浞较蜻B接索引是在建立連接索引的過程中加入了拓?fù)浼s束與方向約束，文中重點(diǎn)討論了拓?fù)浼s束與方向約束的一些規(guī)則，以及

4、這些規(guī)則如何應(yīng)用于基于R-樹的拓?fù)浞较蚩臻g連接索引的建立過程，并在最后研究了基于R-樹的距離約束規(guī)則，使得本文的空間連接索引可建立在拓?fù)?、方向與距離關(guān)系及其任意組合的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了基于R-樹空間連接索引的完整性與靈活性。 基于不均勻空間對象的空間連接精處理主要是對空間連接查詢處理的精煉階段研究的研究。在對參與連接的數(shù)據(jù)集已經(jīng)建立了空間連接索引的前提下，針對實(shí)際存儲(chǔ)空間對象的各頁面大小不均勻的特點(diǎn)，提出了基于不均勻空間對象的實(shí)現(xiàn)空

5、間連接精處理的聚類分區(qū)-分區(qū)排序-頁面排序三步策略。頁面的聚類分區(qū)問題實(shí)際上是圖的分區(qū)問題，而對各聚類分區(qū)的排序問題則實(shí)際上是圖論中的貨郎擔(dān)問題。本文采用遺傳算法分別實(shí)現(xiàn)了頁面聚類分區(qū)及分區(qū)排序，并提出了一些確定最終頁面訪問順序的規(guī)則，最后通過實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)有的空間連接處理算法進(jìn)行了對比測試，論證了該算法的可行性和先進(jìn)性。 GIS空間數(shù)據(jù)查詢試驗(yàn)系統(tǒng)主要是在分析當(dāng)前空間數(shù)據(jù)查詢處理軟件并應(yīng)用本文研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并基本實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的