GeoSQL: 一种可视化空间扩展SQL查询语言

根据结构化查询语言ＳＱＬ的基本原理,设计了空间查询语言ＧｅｏＳＱＬ及其表达形式、界面设计和实现方法。ＧｅｏＳＱＬ的特色为：①采用子查询（ｓｕｂｑｕｅｒｙ） 重组ＦＲＯＭ 语句,使其符合一般空间操作的程序;②ＧｅｏＳＱＬ的界面设计融入了Ｉｃｏｎ、Ｌｉｓｔｂｏｘ 等可视化部件,易于查询文本的形成,且减少了语法错误。     

空间信息自然语言查询接口的研究与应用

提出了空间信息自然语言查询接口(SINLQI),并讨论了基于E R语义词典的建立、中文分词、查询文法规则及其应用领域等主要问题。     

空间数据库技术要点

主要介绍空间数据库的技术要点.包括3个方面：第一,空间数据模型,空间数据模型是空间数据库的核心,是空间数据库其他技术的基础;第二,空间数据索引,空间数据索引建立在空间数据模型的基础上,是空间数据查询的线索;第三,空间数据查询语言,空间数据查询语言提供了空间数据的访问和操作方法.这3个方面结合,使传统的关系数据库扩展到空间数据库,也使得能够方便、灵活地处理复杂的空间数据.     

自然空间查询语言解译机制研究

基于自然语言的空间查询语言是空间数据库和智能GIS的重要研究领域。针对空间查询语言的特殊性就基于自然语言的空间查询语言的解译机制进行了细致的研究。在空间目标名称库、空间词汇库、空间查询句型模板库、空间语料库、查询结果模板库等空间知识库的支持下,介绍了如何用最大匹配分词技术对空间查询语句进行分词;说明了利用空间查询句型模板库中的句型对查询语句进行句法分析,最终解译出空间查询目标和相应空间操作的过程;详细阐述了如何进一步将这些空间目标和空间操作转换成中间空间查询语句(即扩展空间数据类型和空间函数的SQL),并由关系数据库执行查询;最后就如何选择文字或图形两种语言形式进行查询结果表示做了说明。     

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.     

利用拓扑和度量相结合的方法描述面目标间的空间关系

首先分析了9元组模型描述目标间空间关系的不足，提出了基于点集拓扑和度量特性相结合的方法来分析和描述GIS中面目标间的拓扑空间关系，并给出了合理的几何度量参数及计算方法，增强了空间关系的可区分性，进而提高了空间分析的准确性。该方法将空间关系描述过程概括为3步：①目标发现与定位；②空间拓扑关系的分类（粗略分类）；③在空间拓扑关系粗略分类的基础上，引进几何度量参数，实现空间关系的精化。     

受限自然语言查询在GIS中的应用

简单论述了空间信息系统的自然语言查询问题；在应用范围受限的条件下，提出了主要以自然语言中的关键词构造模式库来反映射查询语句的思想方法；建立了系统的体系结构，并对空间操作算子、空间查询语句、模式库的结构等关键问题进行了讨论。     

利用自然语言空间关系的空间查询方法研究

首先,从空间认知语言学的角度研究了空间关系自然语言描述中谓词、量词等的分类方法;然后,在分析空间查询语言特点的基础上建立了自然语言空间查询的4类句法模式;最后,设计了一个基于自然语言空间关系的空间查询系统框架,并进行了初步实现。     

自然语言空间查询中应用编辑距离的规则匹配模型

自然语言空间查询是智能信息检索在GIS领域的扩展。自然语言的自由灵活性在降低用户查询难度的同时,也对查询语句的规则匹配增加了难度。鉴于此,提出基于编辑距离的规则匹配模型。在词语层面,计算编辑相似度和语义相似度提供候选项,通过用户选择来建立未登录词与空间词库的匹配关系;在语句层面,应用编辑距离的思想来实现未登录句式的规则匹配。最后,开发了规则匹配工具,通过实验验证了模型的可行性。     

空间查询语言规范GML—QL的研究

广泛运用Web和分布式地理信息系统(WGIS/DGIS)有利于共享的空间数据库组织之间和用户通过互连网进行数据交换。不过,这些系统和应用软件的互操作性仍然是一个不能解决的问题,直到最近出版的地理标记语言(GML)标准的出现,这一问题才得到了解决。GML是一个新的实施规范并提供中立的框架为定义地理空间应用模式和对象的可扩展标记语言(XML)的文档。XML迅速成为一个事实上的标准电子数据交换之间的Web应用程序,然而,传统的数据库查询语言,在其目前的形式下并不适合直接查询和更新XML库。由W3C提出的XQuery查询语言为XML提供了强大的查询功能,但它缺乏支持空间查询,本文主要研究具有空间查询的语言GML-QL。     

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\     

基于锥形模型的空间方向查询研究

分析了基于锥形模型进行空间方向查询的原理,提出应结合不同实际应用领域和针对不同的空间数据特征选择适当的空间方向关系形式化描述模型的思想。按照这种思想,针对全国各省1∶25万县市级行政区划数据,设计并实现了基于八方向锥形模型的空间方向查询,取得了比较好的检索效果。     

空间查询中自然语言空间关系与度量空间关系的转换方法研究:以面目标为例

以面目标为例,首先探讨度量空间关系的描述方法,即拓扑谓词+度量参数,建立拓扑谓词与度量参数之间的对应关系;然后从人的认知角度,分析空间关系的自然语言描述,即拓扑谓词+量词,区分模糊量词和临界量词两类量词,并分别用来描述邻近拓扑谓词相互转化过程中的定量变化和定性变化;最后,分析度量参数与量词之间的关联关系,试图建立空间查询中度量空间关系与自然语言空间关系之间的联系,从而更好地应用于空间查询.

Abstract：

Spatial relations between spatial entities can be obtained by two means. One is computed and obtained by spatial data, and the other is obtained by human spatial cognition. So, they are named as metric spatial relations and natural-language spatial relations, respectively. This paper is focused on filling the gap between these two kinds of spatial relations. For this purpose, regions are taken as example, and three steps are included. Metric spatial relations ore first depicted by combining topological predicates with metric parameters, where a mapping is built between the topological predicates and the metric parameters. Second, natural-language spatial relations are represented by combining topological predicates with quantifiers, where quantifiers are differentiated into two types:vague quantifiers and critical quantifiers. They are respectively used to describe quantitative and qualitative change in the process of the transformation between neighboring topological predicates. Finally, the association between metric parameters and quantifiers is further illustrated and analyzed by a questionnaire. With these three steps, the linkage can be built between metric spatial relations and natural-language spatial relations. The proposed methods have been proven to be rational by the performances of spatial query.     

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。     

基于Oracle 9i Spatial的海量空间影像数据管理

利用Oracle 9i Spatial组件提供的模型和功能，研究了海量空间影像数据的管理技术。实验表明，采用规则分块技术和构建影像金字塔可以实现对超大空间影像的有效管理，并为高性能并行数据服务提供了实现基础。     

基于空间查询的历史数据回溯

针对时态GIS中对历史数据回溯的需求,在分析总结常用的几种实现方法之后,提出了基于空间查询的历史回溯方法,并给出了具体实现方法,在时空GIS开发中的历史数据回溯方面有较好的实现价值。     

网络地图服务中空间查询与分析的栅格化实现

地理信息获得了越来越广泛与深入的应用。空间查询与空间分析是GIS（GeographyInformation System,地理信息系统）的核心特征之一,也是空间信息服务（如Web Feature Service）实现中的关键问题。如何在网络地图服务场景下提供高效能的空间查询与空间分析功能是网络地图服务器设计与实现中的挑战性问题。本文提出了一种新型的网络地图服务器场景下空间查询与空间分析的栅格化实现思路。在给出了设计思想和原型系统结构之后,本文详细描述了基于亚像素精度绘制引擎的栅格化索引生成方法。随后给出了基于此种索引方式的空间关系判断方法（以Overlap算子作为例子）、空间叠加分析计算方法。通过本文原型系统与已有研究成果和相关实现的精度对比和并发性能测试,证明了本文算法的优势。     

基于空间数据库的地籍时空数据组织

通过分析地籍数据的时态查询需求和空间数据库中数据的存储特点，以宗地的空间变化为主线，设计了一种地籍时空数据组织方法。该方法结构简单、实现容易、执行效率高，很好地满足了地籍数据时空管理的要求。     

基于云计算系统的空间查询处理方法

针对传统的关系型空间数据库已经不能很好地适应于超大规模高并发空间查询访问的处理需要的问题,该文着眼于解决大数据时代下地理信息服务所面临的日益严峻的大规模空间查询访问需求,探索了一套基于Spark架构的空间查询实现技术,并给出相应的解决方案。提出一个基于Spark并提供类SQL访问接口的空间查询实现模型GeoSpark SQL,解决了以下关键问题:数据的外包矩形数据生成和标准地理信息数据对Spark的导入导出方法;Spark空间查询算子实现方法;Spark空间索引与查询优化方法。GeoSpark SQL模型在初步实验中,已可以满足实时性的要求,对复杂的空间查询也能有良好的性能表现。     

区域分片下的分布式空间查询处理与并行调度方法

针对区域分片的数据分布特征,在已有的跨边界连接转化及优化规则的基础上,提出了一种先静态任务分配、后动态任务调整的混合并行调度策略。实验表明,该混合策略有效解决了分布式空间并行查询的负载平衡问题,进一步提高了分布式空间查询的效率。