多尺度空间数据索引方法研究

以多尺度空间数据为研究对象,讨论其混合索引结构的建立方法。对于多尺度矢量空间数据提出基于多层次网格与R 树混合索引结构,栅格数据进行分块并建立四叉树索引结构。利用双向链表结构连接同尺度下的矢栅空间数据,实现矢栅之间的无缝转化;并用地理数据编码及双向链表结构连接不同尺度下的同一空间对象,实现多尺度空间对象的纵向无缝连接。进而实现多尺度空间数据的快速可视化及空间对象的纵向无缝查询。     

建立于可视化地图组件的数据空间索引研究

根据地理空间要素的空间对象、地理位置或形状之间空间关系,按特定规律组合的空间数据结构,通过排除筛选不相干的对象,提升空间操作的效率和速度。虽然空间索引建立有多种方法,但各有不同。本文经过研究某种算法,采用格网建立索引,寻找多级划分方法,使搜索更加简单快捷。     

一种针对室内疏散的集成Hilbert曲线的R*树空间索引

基于位置的服务需要快速查询、插入和删除研究对象,这种需求在室内疏散相关的应用中被进一步加强,因此有必要引入空间索引优化针对室内空间对象的操作效能。在室内紧凑空间环境下,现有的空间索引效率较低,所以将R*树索引和Hilbert曲线相结合,提出了一种新型的集成Hilbert曲线的索引。将这种新型索引和标准R*树索引进行对比,结果表明,新索引能够显著提升多种空间操作效率。     

几种常用的栅格数据的空间索引方法

空间索引的目的是为了在地理信息系统中快速定位到所选中的地理对象,从而提高空间操作的速度和效率。空间索引技术的优劣直接影响GIS的整体性能,因而它是GIS的一项关键技术。对常用的几种不同类型的栅格数据的空间索引分别进行了阐述,并比较了其优缺点和应用范围。     

粒度与结构统一的多层次三维城市模型数据组织方法

提出了一种高效的磁盘、内存、显存三级数据存储粒度与结构一致的数据组织方法。首先,根据城市空间对象数据内容,建立层次嵌套、多类型混合的空间索引结构,以空间索引节点统一磁盘存储、内存场景管理与绘制缓存的基本操作单元;其次,以绘制缓存对象的紧凑存储结构为基础,统一内存场景管理对象与磁盘存储对象的数据块结构,并将数据布局方法扩展到对象粒度进行磁盘存储组织。实验结果表明,所提方法大幅度减少了I/O次数,提高了数据调度效率,为大规模三维城市模型的实时绘制奠定了基础。     

空间数据索引的实现

介绍空间索引实现的几种方法,提出建立合理的空间数据库体系结构,对各种数据表建立主键索引和关系索引,建立多层数据库的访问结构,最大限度地提高数据库响应时间。     

海量栅格数据空间索引与存储的研究

以Oraele Spatial为工具,研究基于Oracle GeoRaster对象的四叉树索引和R树索引机制,以此建立海量栅格数据的空间索引;研究GeoRaster的无缝影像层存储模式和分幅影像层模式,并给出影像存储的实现方法.利用Oracle Spatial对象可以有效解决海量栅格数据空间索引的建立及实现栅格图形数据与属性数据的一体化管理.     

多级格网时空索引

在时空数据库中,地理实体模型包括地理对象空间信息和时态信息。为了快速查询实体的空间和时间信息,这就需要一个高效的时空索引机制。本文在分析和参考目前几种时空索引方法的基础上提出了一种新的时空索引方法———多级格网时空索引,并介绍了多级格网时空索引的算法。     

一种面向道路网3维数据的空间索引方法

根据数据沿道路呈线性分布,道路相互连通的特点,提出连通拓扑和动态分段相结合的混合索引机制,分两步来实现查询过程:第一步通过连通索引来进行粗略查询;第二步根据粗略查询结果,利用动态分段索引完成精确查询。以此建立的道路网及沿线3维数据的空间索引具有很高的查询速度,能确保数据的快速动态装载,可满足道路网3维可视化的要求。最后通过实验对算法进行实现,并在空间效率和时间效率上与R树索引进行了比较。     

TIN向规则格网DEM转换的快速算法

从TIN内插成规则格网可以获得高质量的DEM。在内插过程中,需要重点解决的问题就是如何快速查找待插点所在的三角形。本文介绍了一种基于建立空间索引实现TIN到DEM的快速转换算法,通过建立的索引,可以大大地提高检索的速度,提高内插的效率。最后本文通过实验验证了该算法的正确性与可行性。     

一种面向地理信息系统的空间索引方法

空间检索技术是有交地管理和操纵空间数据的一种必要手段，本文分析了目前常用的空间检索方法在地理信息系统应用上的局限性，指出了一种基于凸多边形的空间索引技术，本文首衔介绍了目前常用的几类空间索引技术及其特点，接着讨论卫面向地理信息的空间索引技术面临的基本问题，提出了基于凸多边形的空间索引结构－CP－树，并侧重分析了其空间运算算法及时空效率，最后指出了空间索引技术所存在的问题及下一步的研究方向。     

基于拓扑约束的方向关系定性描述模型

针对原有方向关系矩阵模型对于参考目标MBR区域的方向描述缺陷问题,本文将拓扑约束引入方向关系定性描述,构建基于拓扑参考的方向关系定性描述模型,实现了MBR区域方向关系的有效表达。新模型首先将参考目标的MBR区域划分为不同的拓扑区域,提出方向关系拓扑参考定义;基于拓扑参考,分别对不同拓扑区域定义相应的方向关系矩阵;最后,根据参考目标与源目标间的不同拓扑关系,提出不同情况下方向关系分层定性描述策略。实验结果表明,新模型充分反映了拓扑关系对方向关系描述的约束关系,能有效提高方向关系表达的准确性和精确性。     

基于方向和距离关系的复合空间查询

利用四叉树索引,提出一种基于方向和距离关系的复合空间查询算法.其基本思路是：计算给定的方向区域和距离范围之间的交S,借助四叉树索引快速查找其MBR（Minimum Bounding Rectangle）被S包含或与S相交的空间对象,构成候选集,从候选集中删除不符合给定方向和距离关系的空间对象,得到查询结果.实验表明,算法具有较好的空间查询性能.     

矢量与栅格集成的三维数据模型

以矿山地质为背景，深入分析三维空间信息系统所涉及到的空间对象以及它们之间的联系，提出了几种新的空间对象类型。探讨用矢量与栅格混合的数据结构，以及面向对象的数据模型来表达各类三维空间对象，以此作为设计和建立三维地理信息系统的基础     

云计算环境下空间索引构建研究

空间数据索引对于空间数据管理和分析具有重要作用,与数据处理速度和效率密切相关。随着人类社会进入大数据时代,遥感矢量数据具备了大数据的特点,传统的空间索引构建方法无法有效满足矢量大数据处理的需求,为此引入云计算环境来进行空间索引构建,目的是提高空间索引构建速度。首先,对常见的空间索引及现阶段云计算环境下基于MapReduce模型的空间数据管理进行了综述;然后以云计算环境下R树索引构建为例,对云计算环境下空间索引的构建进行了研究;最后,通过实验验证,证明了云计算环境下空间索引构建的速度与单机索引构建相比,加速比为28~40倍;在相同云环境下,网格索引构建速度最快,R+索引构建速度相对较慢。     

关于线状地理特征空间关系的自然语言描述的形式化表达

目前的地理信息系统都使用定量的方法存储和查询空间信息,不能反映人们的定性思维方式,因此它表达地理空间信息的能力受到限制。在关于空间关系的自然语言描述的调查的基础上,本文定义了一组能反映线状物体空间关系的度量指标,结合反映拓扑关系的定量指标,使用决策树的数据挖掘算法,对调查结果进行分析,形式化了描述空间关系的自然语言词汇,建立了模糊的自然语言表达和图形的几何特征之间的联系。自然语言形式化后得到的规则可用于空间关系的自然语言查询系统。     

An integrated data model in three dimensional GIS

The current GIS can only deal with 2-D or 2.5-D information on the earth surface. A new 3-D data structure and data model need to be designed for the 3-D GIS. This paper analyzes diverse 3-D spatial phenomena from mine to geology and their complicated relations, and proposes several new kinds of spatial objects including cross-section, column body and digital surface model to represent some special spatial phenomena like tunnels and irregular surfaces of an ore body. An integrated data structure including vector, raster and object-oriented data models is used to represent various 3-D spatial objects and their relations. The integrated data structure and object-oriented data model can be used as bases to design and realize a 3-D geographic information system.     

工程地质三维空间建模技术及其应用研究

对工程地质研究的主要三维空间对象(勘探区域三维地质剖面体)进行了规范化的构造描述，对当前主流三维空间建模方法进行了综合分析。在此基础上，结合专业建模对象的构造特点及三维数据模型适用表达对象的不同特性，融合单元分解表示(CE)、构造实体几何(CSG)和边界表示(B-Reps)三种数据模型的建模思想，以及栅格模型的基本体元划分机制和数据组织方式，以不规则五面体为基本分析单元，采用面向对象方法构造模型内各娄对象，提出了一种面向对象的三维矢量与栅格混合模型，实现了勘探区域三维地质剖面体的惟一性拓扑表达，并给出了可视化方案。分析了几例基于此模型的工程地质应用，借以验证该模型在工程地质领域内应用的合理性和可操作性。     

基于V9I的空间关系映射与操作

利用V9I模型中目标的边界、内部和Voronoi区域均可量测及易于操作的特点 ,研究建立底层数据结构与空间关系语义层之间的V9I映射机制 ,在Voronoi的动态栅格生成算法的基础上 ,构建空间关系的基本操作。最后 ,以VC 为开发工具并采用面向对象的技术 ,设计了基于V9I的空间关系操作工具原型VTKit ,并给出部分操作实例