空間數(shù)據(jù)索引技術(shù)的研究及在GIS中的應(yīng)用.pdf

1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)已廣泛地應(yīng)用于GIS、CAD、機(jī)器人、計(jì)算幾何、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、醫(yī)學(xué)圖像和多媒體系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著數(shù)字城市、數(shù)字地球、數(shù)字流域等概念的提出與應(yīng)用，對(duì)空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理提出了更高的要求?？臻g數(shù)據(jù)索引是提高空間數(shù)據(jù)庫(kù)性能的關(guān)鍵技術(shù)，它直接影響空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率以及空間檢索的性能。研究空間數(shù)據(jù)索引技術(shù)并尋求更好的空間數(shù)據(jù)索引機(jī)制，己成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域及其它應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。 在一些非標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，例如地理信息處理系

2、統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)，常常需要在外存中存取多維地理數(shù)據(jù)，同時(shí)需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行精確匹配查詢和范圍查詢。目前的空間索引中，特別是流行的基于B樹的R-樹及其變種的結(jié)構(gòu)，在需要在外存中頻繁存取、處理多維空間數(shù)據(jù)方面有明顯的缺陷。同時(shí)，隨著索引數(shù)據(jù)量的巨增，特別是空間維數(shù)的增加，現(xiàn)有空間索引技術(shù)的性能急劇下降。 本文論述了空間數(shù)據(jù)庫(kù)索引技術(shù)的相關(guān)概念、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)索引算法及性能分析。通過(guò)對(duì)已有空間索引的大量研究，并針對(duì)以上的問(wèn)題，采

3、用區(qū)域編碼的思想，提出了一種基于區(qū)域編碼的空間索引結(jié)構(gòu)——區(qū)域編碼樹，并給出了區(qū)域編碼樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及它的相關(guān)動(dòng)態(tài)操作方法。通過(guò)與R-樹、R+-樹、R*-樹的比較表明：區(qū)域編碼樹在插入、刪除、特別是查找性能方面都有所提高。本文將區(qū)域編碼樹應(yīng)用于基于ArcInfo平臺(tái)的大連市土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中，擯棄了ArcInfo平臺(tái)使用的shp格式中原有基于四叉樹的空間數(shù)據(jù)索引結(jié)構(gòu)，使用本文提出區(qū)域編碼樹的結(jié)構(gòu)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明雖然區(qū)域編碼樹的空間