空间数据库系统的数据模型、存储方法及实现策略

空间数据库在天文、地理信息、城市规划等领域有广泛的应用,是目前研究的热点之一.详细介绍了空间数据库的数据模型、空间数据的操作、空间数据库上的查询及查询语言、空间数据库的存储方法,最后给出实现空间数据库的几个策略.     

空间数据库查询语言的特征

简介了目前空间数据库查询语言研究情况和所具有的形式，按空间数据的特点和查询语言的一般要求，认为空间数据库查询语言应具有以下特征：能理解“空间概念”，能描述查询结果的表达方式和查询描述的非过程化。指出了目前空间数据库查询语言集中的３个研究方面各自的特点及待研究的主要问题。     

空间数据库查询语言的特征

简介了目前空间数据库查询语言研究情况和所具有的形式，按空间数据的特点和查询语言的一般要求，认为空间数据库查询语言应具有以下特征：能理解“空间概念”，能描述查询结果的表达方式和查询描述的非过程化。指出了目前空间数据库查询语言集中的３个研究方面各自的特点及待研究的主要问题     

GML空间数据查询与索引机制研究

由于传统GIS数据模型的差异，导致空间数据难以集成与共享。各GIS软件厂商及第三方软件厂商提出了利用空间数据转换的解决方案，但是它还是不能很好地解决空间数据集成与共享存在的问题。地理标记语言GML的出现，为GIS空间数据建模、集成与共享提供了统一的标准与框架。GML已经成为事实上的空间数据编码、传输、存储和发布的国际标准，大量GML格式的空间数据开始涌现。如何有效地存储管理GML空间数据，已经成为GIS研究的热点问题。本文结合XML数据库技术和传统的空间数据库技术，对GML空间数据的查询、索引进行了深入的研究。以XML标准查询语言XQuery为基础，提出了XQuery空间扩展的内容，开发了GML空间数据查询语言，实现了GML空间数据的本原查询；结合XML文档编码和传统的空间数据索引，提出了基于空间索引的GML一体化索引机制，并以R树索引为例，对一体化索引的查询处理性能进行了实验分析。实验结果表明，本文提出的基于空间索引的GML一体化索引机制是可行的、高效的。     

空间数据库引擎关键技术剖析

解决用户应用系统与空间数据库间的数据传输成为空间数据库能否得以充分利用的关键问题.在众多解决方案中,空间数据库引擎备受关注.文中介绍了空间数据库引擎的概念和基本功能,并着重对空间数据模型的建立、空间查询语言、空间数据索引、多用户编辑的数据一致性问题等空间数据库引擎的关键技术进行了剖析.     

地理空间数据增量更新版本化管理方法研究

在分析现有更新模式和机制的基础上,提出一种面向增量更新的地理空间数据版本化管理方法,设计了5年区间-年度区间-状态版本的多级时态地理空间数据组织管理模式,以基态修正后的初始版本地理空间数据库为基础进行动态增量更新数据组织管理,以多时态索引叠加空间几何索引、属性语义索引构成复合时空索引进行多时态空间数据快速查询检索.实践表明,该方法实现了多时态地理空间数据的高效组织管理和快速查询检索效率.     

面向空间数据仓库的空间数据集成研究

随着空间数据复杂性的增加,现有的空间数据库和空间分析工具已经不能提供足够的决策参考,迫切需要建立大量历史数据以及不同尺度的空间数据仓库.在研究了现有的空间数据库、空间数据仓库以及空间数据集成的基础上,充分探讨了空间数据仓库模型的建立过程,系统提出了面向空间数据仓库数据模型的数据集成的两个主要的方面:不同数据源的空间数据的集成和不同尺度维上的空间数据的集成.     

基于MapReduce的并行VoR-Tree索引

结合R-Tree结构范围查询的优势和Voronoi Diagram高效的邻近查询性能,提出了一种并行的VoR-Tree索引(MRVR-Tree)技术,为空间NN问题求解统一于一种高效空间索引提供了新思路;并以空间数据的最邻近查询客户端响应时间为性能评估指标,通过模拟实验证明,该索引的检索效率高于MRTree索引和MRVD索引。     

Oracle Spatial空间数据存储管理技术的应用研究

通过论述Oracle Spatial空间数据模型,对Oracle Spatial的特点进行探讨,结合Oracle数据库在空间数据方面的特性,应用数据库技术实现空间数据管理与操作,以及空间数据查询、分析、转换等功能。     

WebGIS中的空间数据库模型的研究

目前由于Internet带宽的限制,WebGIS对空间数据的访问是WebGIS发展的瓶颈。因此为满足WebGIS对空间数据的统一管理和运行速度这两个方面的要求,该文实践了一种基于扩展改进的空间数据库模型,并提出了一种新的空间数据索引模型,通过一系列的实验验证了这种模型满足WebGIS需求,最后将该模型在WebGIS中得到了原型实现。     

An Improved Hilbert Curve for Parallel Spatial Data Partitioning

A novel Hilbert-curve is introduced for parallel spatial data partitioning, with consideration of the huge-amount property of spatial information and the variable-length characteristic of vector data i...     

基于本体的空间数据语义查询研究

设计了一个基于本体的空间信息查询框架,能有效地表现空间信息层次结构和语义,在保证语义一致性的前提下,查询、获取不同来源的空间数据。     

利用Web挖掘技术改善公众网络地图查询服务

针对影响公众网络地图查询服务质量的一些因素,提出利用Web挖掘技术来加以改善,这主要体现于三个环节:从万维网中发现并提取地址信息以扩充空间数据库;通过对扩充后的数据库进行空间分析与推理来增强查询功能;根据分析用户查询日志来指导数据采编工作以及提供针对性的查询服务。在文章的最后给出了原型系统的设计框架与试验实例。     

空间信息网格中远程空间连接查询的优化

随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向.     

Integrated Storage and Querying of Spatially Varying Data Quality Information in a Relational Spatial Database

This article investigates a new, integrated technique for storing and retrieving spatially varying data quality information in a relational spatial database. Rather than storing global data quality statements, the system enables data quality information to be referenced to a spatial framework, individual spatial objects, or even parts of spatial objects. The integrated model, called as RDBMS for Spatial Variation in Quality (RSVQ), allows flexible storage of spatially varying data quality information, and seamless querying irrespective of the underlying storage model. RSVQ is founded on a formal model of relational databases, defining a new derived, polymorphic query operator      to join quality data with spatial data. The      operator is implemented in an extension to SQL as a new WITHQUALITY keyword. A performance evaluation of RSVQ was conducted, using an Oracle Spatial database and a case study of cadastral data for parts of Victoria, Australia. The results of this evaluation demonstrated that the system is practical and efficient for a wide range of queries, as well as indicating the performance trade-offs associated with the different data quality storage models. Using the integrated RSVQ approach provides the potential for a single, consistent, database engine for a wide range of existing and proposed spatial data quality management systems.     

3D GIS技术研究发展综述

回顾了3DGIS的发展进程,从三维空间数据获取,三维数据模型,三维空间数据管理和分析以及三维可视化技术4个方面综述了3DGIS技术的发展。探讨了目前研究3DGIS的4个热点问题:①数据源集成快速获取数据的方法;②不同数据模型的集成;③支持空间分析的面向对象的数据模型;④城市三维模型。     

基于尺度的GIS空间资料表达模型

介绍了基于层的GIS空间资料表达方法易于进行空间查询与空间分析处理的优点,针对其引起的地图难以进行扩展与图像显示转换困难的缺点,提出了基于尺度(比例尺)的空间资料表达新方法.在基于尺度的空间资料表达方法中,地图可以由空间对象,区域,尺度视图三级尺度模型表达.对尺度方法下的地图结构,地图组织,指标结构,地图扩展等在理论上作了探讨,提出了基于尺度的方法与已广为使用的基于层的方法的有效集合,将有可能成为地理信息表达研究的最重要研究方向.     

哈尔滨市基础地理信息数据库建设

城市空间基础设施的建设是“数字城市”建设的重要组成部分,空间基础数据在“数字城市”的建设中发挥越来越重要的作用。从哈尔滨市基础地理信息数据库建立的概况、数据库建立模式、方法及技术路线等方面进行了详细的探讨与研究,并就在社会各行业中的应用前景作了展望。     

基于R-tree的多重近似索引研究

本文提出了一种新的索引方法——基于R-tree的多重近似索引,该索引结构既包含实体传统的外部近似也包含其内部近似。在检索时,粗过滤阶段测试实体内部和外部近似,如果内部近似测试为真值就不需要进行详查阶段的处理,从而减少访问磁盘I/O次数而提高检索效率。通过实验验证分析,该索引方法能极大地提高空间数据的检索效率。