面向城鎮(zhèn)化數據整合的數據索引方法研究.pdf

1、中國目前已經進入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，迫切需要建立城鎮(zhèn)發(fā)展動態(tài)監(jiān)測系統，對城鎮(zhèn)動態(tài)變化進行監(jiān)測，規(guī)劃資源，保護耕地，協調城鄉(xiāng)發(fā)展。城鎮(zhèn)化數據具有多源、異構、多尺度、數據量大、數據制式差異較大的特征，這些特征要求我們必須將這些數據進行集成、鏈接成一個整體，為城鎮(zhèn)變化監(jiān)測提供可比、可用和系統化的數據資源，對城鎮(zhèn)化數據進行數據整合。論文以城鎮(zhèn)化多源異構數據的索引建立為目標，提出對空間數據與非空間專題數據如何建立索引，如何進行聯合查詢，如何使專題

2、數據涉及區(qū)域范圍在圖上進行快速顯示等問題展開相關深入的研究，最后開發(fā)實驗系統對研究的成果進行了驗證與分析。論文的主要研究內容和成果如下：
　　 (1)分析當前的數據索引技術，對城鎮(zhèn)化數據建立索引。城鎮(zhèn)化數據可以分為空間數據和非空間的專題屬性數據，由于不同的數據特點，對空間數據和專題數據分別建立相應的索引；專題非空間數據建立分類索引，空間矢量數據建立R樹索引。針對R樹索引數據重疊問題，提出基于行政區(qū)域的分層數據索引方法。
　

3、　 (2)分析現有建立空間數據與非空間數據關聯的方式，對實現城鎮(zhèn)化兩類數據的聯合查詢存在的問題。目前聯合查詢主要存在兩種方式，一是將空間數據和非空間屬性數據保存在同一個數據庫中，并要求建庫時就建立聯系，數據變化時，聯系可能要發(fā)生改變，更新、修改較為麻煩；二是利用空間數據中的對象屬性信息（例如：地址編號、地理編碼等），與非空間屬性數據建立聯系。前者要求必須在建庫時就建立聯系，而后者查詢方式單一，查詢信息很局限。城鎮(zhèn)化非空間專題數據大多以

4、文件的形式存在，空間數據缺乏與屬性數據直接的聯系，不宜采用上述兩種方式建立聯系。
　　 (3)分析城鎮(zhèn)化整合系統中與位置關聯的非空間專題數據（如地名，河流名）在地圖上快速顯示的問題。通常的顯示方法是地名在地圖的屬性數據表中進行比較，找到該地名的記錄，然后根據記錄中的shape字段，在地圖中進行顯示。然而對于城鎮(zhèn)化專題數據，有時缺乏相應的信息，需要采用新的方法來實現地名在地圖快速顯示。
　　 (4)提出一種以區(qū)域名和區(qū)域編

5、號、區(qū)域MBR為主要內容的數據存儲索引模型的數據結構—層次索引樹，來實現兩類數據的聯合查詢。這個層次索引樹中結點的MBR內容與R樹索引中的MBR相對應，建立起空間數據與非空間專題數據之間的聯系；這種方法能擴大查詢范圍，并能夠快速查詢多源數據。
　　 (5)提出基于層次索引樹的與位置關聯的專題數據涉及區(qū)域在地圖上快速顯示的方法，方法的主要步驟包括三個步驟：首先根據專題數據對應的區(qū)域名，找到相應的編號；然后根據編號在層次索引樹中尋找

6、，找到最小的包含該區(qū)域名的結點；最后根據結點的MBR內容，在地圖中進行顯示。
　　 (6)開發(fā)實驗原型系統，對文章所提出的方法進行實驗與評價。實驗在.Net平臺，結合Arc Engine和Microsoft SQL Server2005開發(fā)原型系統，驗證城鎮(zhèn)化數據索引的建立，數據的聯合查詢與查詢結果的快速顯示，并對文中所提出的算法進行時空復雜度分析。實驗證明文章所提出的層次索引樹的有效性，既可以實現聯合查詢，還可以實現與空間位置