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。     

基于SPARQL查询的地理语义空间索引构建方法

为了实现地理语义数据的快速有效的空间查询,通过分析传统RDF索引方法和空间索引方法的不足,结合两者提出一种基于空间四元组（GeoQuad）的地理语义空间索引构建方法,并基本该方法利用Jena和ARQ实现基于SPARQL语法的地理语义空间查询。实验表明,方法高效可行,不仅能够快速定位空间RDF节点,而且能够快速进行RDF空间查询并返回RDF结果。     

对等网络下自适应层级的矢量数据时空索引构建方法

时空索引是时空数据存储和管理的关键技术之一,基于空间填充曲线(space filling curve,SFC)的索引方法近年来受到了广泛关注。然而对于矢量数据,现有索引方法多侧重于空间索引的实现,难以同时顾及时间查询和空间查询的效率,且对于非点要素(线要素与面要素),确定最优的索引级别一直是难点所在。为此,本文面向对等网络环境,提出一种自适应层级的时空索引构建方法。首先提出了基于分区键和分区内排序键组合策略的时空信息联合编码,然后据此设计了点要素、非点要素的时空表达结构,最后设计了多层级树结构以构建时空索引MLS3(multi-level sphere 3),并基于地理实体时间粒度及空间密度等特征自适应确定其最优索引层级。利用轨迹(点要素)、公路(线要素)和建筑物(面要素)实际数据进行了试验。试验结果表明,相比GeoMesa提出的XZ3时空索引,本文索引方法可有效解决非点要素的时空表达及层级划分问题,在避免存储热点的同时实现更为高效的时空检索。     

利用GML模式映射屏蔽地理空间数据源的异构性

本文分析了地理空间数据源的异构性以及GML模式的异构性;提出以GML模式对地理空间要素进行建模,构建适合空间信息共享的GML基本地物规范模式;通过应用模式的结构去屏蔽不同数据源结构的异构性,通过对应物属性去屏蔽编码语义的异构性,使空间信息的共享与互操作有统一的语义基础。     

地理空间索引技术研究

研究和探讨了对GIS地理数据查询产生效率影响的几种地理空间索引方法 ,并在此基础上提出了一种适合主存索引的基于对象分割的B+ 树空间索引方法。     

地理空间索引技术研究

研究和探讨了对GIS地理数据查询产生效率影响的几种地理空间索引方法,并在此基础上提出了一种适合主存索引的基于对象分割的B+树空间索引方法.     

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。     

自适应双层网格的空间索引研究

空间数据索引是GIS系统中的关键技术,针对目前主流的网格空间索引方法进行了充分的研究比较,指出了网格索引方法对空间要素进行索引是高效的,但对于非规则地图它是不适应的。在此基础上设计了一种新的空间索引的方法,即自适应双层网格索引。详细地介绍了这种模型的实现过程,并且用实验充分论证了这个模型的效率,认为利用自适应双层网格索引检索空间数据时,处理、查询效率和占用空间等各方面具有较大优势。     

一种空间分布模式驱动的空间索引

支持批量操作的空间索引中,空间数据的分解粒度、局部更新操作的整体影响处理是两个主要难点。本文基于空间分布模式分析,提出了一种空间索引——Pattern-tree。针对批量操作的粒度问题,设计了一种基于空间分布模式探测的空间划分方法,采用一种自上而下与自下而上相结合的索引树构建算法;针对局部插入操作对索引树的整体影响与索引树的调整问题,提出了一种基于空间分布模式变化检测的索引更新方法。试验表明,本文所提出的空间索引结构比STLT、GBI以及SCB等方法具有更高的构建与窗口查询效率。     

db4o引擎下的GML空间数据存储研究

目前GML已成为空间数据编码、交换的国际标准,大量GML空间数据的不断涌现,给我们带来了新的挑战,即如何有效地管理、操纵这些GML格式的数据,如何建立良好的索引机制以高效地检索数据量大大增加的GML文档。本文结合开源纯面向对象数据库引擎db4o和传统的空间数据库技术,研究了GML空间数据的原生对象存储方法、索引机制。     

地理标记语言的一体化索引方法研究(英文)

Currently,the OGC GML(Geography Markup Language) specification has been the de facto standard for GIS data sharing and exchanging and spatial interoperation.Adopting nested association expression approach of XML data,GML data documents can store both spatial information and semantic relationship information of geographical elements.To improve the efficiency of path query on GML two type information,the paper describes a holistic index method for GML data,which we call EKR+(optimized R+-tree base on Extend R...     

基于PostgreSQL数据库的GML数据存储

GML(GeographyMarkuPLanguage)是由OGC所制定的基于XML的地理信息编码标准。论文提出了一种基于PostgreSQL数据库的GML数据存储策略。该策略把所有GML文件依几何和特征属性规律设计了半结构化的GML数据到对象关系数据库的映射,提出了用元数据、层信息、要素及索引四个数据表存储GML数据的思路,然后采用XMLSpy与MapForce联合的方式有效地存储GML数据。     

GML空间数据库系统研究

长期以来,由于GIS数据模型的差异所导致诸多问题一直得不到很好地解决,迫切需要新的数据模型来构建新的空间数据库;大量GML空间数据的涌现,迫切需要研究其存储管理问题。另一方面,传统数据库技术并不适合GML空间数据的存储管理,本原XML数据库技术为GML空间数据的存储管理奠定了一定的基础。在这种环境下,本文从本原XML数据库的角度,对GML空间数据存储问题进行了研究。首先,分析了GML空间数据的特征和存储管理方式,然后,提出了本原GML空间数据库的体系结构。针对GML空间数据的特点,提出了GML空间数据的存储粒度和存储的逻辑模型;最后,在开放源代码数据库Ozone的基础上,实现了本原GML空间数据库的原型系统。     

GML存储方法分析研究

针对GML存储的研究现状,本文分类并研究了基于对象关系数据库和XML本原数据库的四种GML存储方法,并在深入分析其优势和缺陷的基础上,从面向GML的值查询、空间查询、结构查询、空间索引的支持程度以及文档还原能力几个方面,对现有的存储方法进行了对比分析,指出了GML存储研究不应当仅局限于GML文档的"存",更应当关注存储后的"取"等应当进一步关注的关键技术问题。     

WebGIS空间数据传输研究

首先分析了WebGIS中两种传统的空间数据传输模型:基于栅格的空间数据传输模型和基于矢量的空间数据传输模型,总结比较了各自的优、缺点和适用环境。然后在此基础上,结合近几年兴起的XML技术提出了基于XML的空间数据传输模型,探讨了WebGIS空间数据传输的新模式,给出了多源空间数据到GML格式和GML到SVG格式的转换方法。为基于XML的WebGIS研究提供了一些思路。     

GML Server的设计与实现

利用GML解决空间数据共享问题是当前的研究热门,在GML核心模式的基础上定制了大量的GML应用模式,GML数据大量涌现。然而缺少专门存储管理和发布GML数据的平台。本文针对OGC的服务规范,在对当前GIS服务器技术研究基础上,提出了GML Server服务平台,设计了一整套基于GML数据的Web服务系统。利用当前开源软件进行扩展,系统实现了发布基于GML数据的WFS,WMS,WCS服务及其各种空间分析查询功能。     

GML数据的Web可视化设计与实现

GML是GIS领域的通用交流语言,然而目前的浏览器并不支持GML,因此GML的Web可视化仍是GML应用需要解决的问题。为此,本论文提出了一种基于组件的可视化策略。该策略采用文档对象模型(DOM)进行GML模式文件和实例文件解析,按地理要素对GML进行数据分流/分层,然后分层可视化的办法,实现了GML数据的Web可视化。实践验证,该方法是切实可行的,且对于GML数据量较大时尤为有效。     

基于XQuery的GML查询语言研究

随着GML规范的不断完善及GIS软件厂商的广泛支持,越来越多的空间数据以GML格式存储,GML空间数据的查询已成为GIS研究的热点问题。传统的关系数据库查询语言SQL是针对平面的二维关系数据而设计的,并不适合XML/GML半结构化数据的查询;商品化GIS软件的查询系统只能查询自身的空间数据而无法查询其它GIS系统的空间数据;XML查询的研究为GML查询奠定了一定的基础。首先针对GML查询存在的问题,提出了扩展XQuery是GML查询语言实现的最佳选择;结合XML查询语言和空间数据查询语言,提出了GML查询语言的特征和GML查询语言系统框架;并根据GML空间数据的特点,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GMLXQL,实现了GML空间数据的本原查询。