空间索引技术研究

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1、第20卷0年篙l0胃月期计算机技术与发展Vo1．20No．102010Cl~IPUTERTECHN0LDGYANDDEVELOPMENTOct．2010空间索引技术研究熊才权，马乐乐，孙贤斌2(1．湖北工业大学计算机学院，湖北武汉430068；2．湖北x-_,lk大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430068)摘要：空间索引可以提高空间数据库的操作效率，目前人们的研究工作更多地集中在空间数据的多维索引的研究上。文中全面地总结了当前空间数据库领域中空间索引以及时空索引的研究进展，描述了R树系列索引的构建思想，节点插入与分裂操作的不同。通过实验深入分

2、析了R树以及R树变体的磁盘访问率，插入，删除，更新的CPU时间，验证了在数据激增的情况下，R树系列索引的复杂性带来的重叠问题会指数递增。由于R树当前应用的深度和广度，研究基于R树的高效时空高维索引技术是解决索引应用问题一个有效方法。提出了索引性能改进的方向在于多种索引技术的结合，尤其是树形结构索引和网状结构索引的结合。关键词：空间数据；R—tree；空间索引；高维索引；时空索引中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1673—629X(2010)10—0219—05ResearchontheTechnologyofSpatialIndex

3、XIONGCaiquan，MALe-le，SUNXian-bin2(1．SchoolofComputer，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China；2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China)Abstract：Spatialindexearlimproveoperationalefficiencyofthespatialdatabase．Researchisnowm

4、orefocusedonthemulti—dimensionalspatialdataresearchontheindex．Inthispaper，acomprehensivesummaryofthecurrentfieldofspatialdatabaseresearchspaceindexedandspatiotemporalindexbyanumberofexperimentalpop—depthanalysisoftheindexstmct~e，describestheo。rlstructbnthinking，nodeinsertion

5、andsplitoperationoftheRtreeindexseries，throughexperimentsin—depthanalysistheCPUtimewhichtheRtreeandRtrevariants’sdiskaccess，insert，delete，update．Vedfythecaseofsurgeinthedata，Rtreefamilyindexofoverlapcausedbythecomplexityoftheproblemexponentially．AstheRtreedepthandbreadthofth

6、ecurrentapplication，itisaneffectivewaytosolveapplica．tionproblemsofindexthatresearchontheefficienttree～basedonRtrehighdimensionalspa~e—timetechniques．Fina1lyprop0sedtoimprovetheperformanceofthedirectionoftheindexisacombinationofavarietyofinde~ngtechniques，inparticular，theind

7、extrestmct~enetworkstructureandthecombinationoftheindex．Keywords：spatialdata；R—tre；spatialindex；highdimensionalindex；spatiotemporalindexO引言GIS发展的一个瓶颈。空间索引技术主要的目的是提空间数据库的概念是随着地理信息系统的发展而高查询的速度，核心是：逐渐引起人们的重视的。空间数据是指与二维、三维(1)快速的内存计算映射海量的外存空间数据；或更高维空间的空间坐标及空间范围相关的数据，例(2)对复杂的空间目标对

8、象进行逐步分割，使得查如地图上的经纬度、湖泊、城市等j。由于空间数据的询路径不需要遍历整个数据库；特殊性(海量，多维，空间拓扑特征，时问特征)，在实(