云计算环境下空间索引构建研究_李振举

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1、第38卷第10期测绘与空间地理信息Vol．38，No．102015年10月GEOMATICS＆SPATIALINFOＲMATIONTECHNOLOGYOct．，2015云计算环境下空间索引构建研究李振举，李学军，杨晟，刘涛(装备学院信息装备系，北京101416)摘要: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

2、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。关键词:云计算;空间索引构建;遥感矢量数据;Ｒ树;Ｒ+树;网格索引中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1672－5867(2015)10－0013－05SpatialInd

3、exBuiltinCloudComputingEnvironmentLIZhen－ju，LIXue－jun，YANGSheng，LIUTao(DeptofInformationEquipment，AcademyEquipmentofPLA，Beijing101416，China)Abstract:Spatialdataindexissignificantlyimportantforspatialdatamanagementandanalysis，whichisrelatedwithdataprocessspeeda

4、ndefficiency．Withthehumansocietyenteringintothebigdataera，remotesensingvectordataisakindofbigdata．Thetra-ditionalspatialindexconstructionmethodisinsufficientforthevectordataprocessing．Thispaperleveragedthecloudcomputingenvi-ronmentforspatialindexconstructionwi

5、ththeaimtoimprovetheconstructingspeed．ThepaperatthebeginninggaveareviewonthenormalspatialindexandspatialdatamanagementbasedonMapＲeducecloudingcomputingmodel，thenanalyzedthespatialindexconstructionincloudcomputingtakingtheＲtreeindexconstructionasanexample．Atlas

6、tanexperimentresultsillustratedthatthespatialindexconstructingspeedissignificantlyimprovedincloudcomputingcomparedwithsinglePCenvironment，andinthesamecloudenvironment，gridfileconstructionspeedishigherthanＲtreeandＲ+treeindex．Keywords:cloudcomputing;spatialindex

7、built;remotesensingvectordata;Ｒtree;Ｒ+tree;gridfile［1－3］在最短路径分析和叠加分析等。0引言为了有效地管理不断增长的遥感矢量数据，学术界遥感数据在气象、航空航天、国土资源调查和环境监进行了许多相关的研究，其中，空间数据索引是空间数据［4］测等领域具有非常重要的作用。常见的遥感数据分为栅管理的关键技术之一，在地图数据库和地理信息系统格数据和矢量数据两种。考虑到空间数据量的海量性和(GIS)中应用广泛，索引构建性能会对整体空间查询的性地理数据模型的复杂性，提前在这些

8、数据上建立索引有能产生影响，可以直接影响空间数据库的数据定位时间利于加速后期的处理和计算。矢量数据包括点、线和多和数据响应时间。空间数据索引保存空间数据和空间对边形等类型。随着遥感技术的发展，当前遥感矢量数据象的空间关系，按照一定的顺序进行排列，其包含空间对的数量、种类和增长速度都达到了大数据的要求，成为遥象的概要信息，对象的标识、外接矩形及指向空间对象实感