基于R-樹的空間數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)研究.pdf

1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。在國(guó)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(duì)象、空間查詢的高度復(fù)雜性，空間數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢效率是衡量空間數(shù)據(jù)庫(kù)性能的重要指標(biāo)。實(shí)際應(yīng)用也對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢性能提出了迫切要求。 本文從研究空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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?cè)囼?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(duì)比測(cè)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(shì)。 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(duì)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?？臻g連接索引的建立過程實(shí)際上是對(duì)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)洹⒎较蚺c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(duì)象的空間連接精處理主要是對(duì)空間連接查詢處理的精煉階段研究的研究。在對(duì)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(duì)實(shí)際存儲(chǔ)空間對(duì)象的各頁(yè)面大小不均勻的特點(diǎn)，提出了基于不均勻空間對(duì)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(yè)面排序三步策略。頁(yè)面的聚類分區(qū)問題實(shí)際上是圖的分區(qū)問題，而對(duì)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(yè)面聚類分區(qū)及分區(qū)排序，并提出了一些確定最終頁(yè)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(duì)比測(cè)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?cè)囼?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