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基于地理空间的空间数据存储与检索研究

作　者: 韩雪龙
导　师: 慕德俊
学　校: 西北工业大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: GIS 空间索引空间查询 R树索引四叉树索引
分类号: TP399
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 273次
引　用: 6次
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内容摘要

随着地理信息系统和计算机网络技术的发展,空间数据的管理正深入到各个专业领域。空间数据与属性数据的一体化存储和空间索引已变成地理信息系统研究的核心问题,可以大大提高空间查询效率。由于XML具有易于描述,可以方便有效地表示结构化数据的特点,使得XML可以作为表示和存储数据的手段,本文采用XML描述空间对象,并存储于关系型数据库。然后对空间索引方法进行了概述,详细介绍了两种空间索引机制——四叉树索引和R树索引。四叉树索引是基于地理空间划分的索引机制,必须预先知道空间对象的分布范围。而R树索引是基于空间对象划分的索引机制,不需要预先知道空间对象的分布,其索引项是基于空间对象的最小外接矩形。对于空间数据的查询,该文使用两步查询机制:首先使用索引查询出候选集对象,然后再采用精确的几何计算,在候选集对象中求出精确解。该文还介绍了三种查询方法:空间选择查询、空间连接查询和最近邻居查询。并且将空间索引应用于查询中,实现了基于R树的空间选择查询,包括点查询和区域查询、基于R树的空间连接查询以及基于R树的最近邻居查询。最后,该文进行了系统设计,把系统分为五大模块:数据输入、图形与文本编辑及绘制、数据存储与管理、统计查询、空间分析。并进行了类设计,包括图层对象类、空间关系类、空间操作类、空间索引类、空间查询类。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第一章绪论  6-10
  1.1 选题背景及意义  6-7
  1.2 国内外研究发展动态  7-8
  1.3 论文的研究内容和章节安排  8-10
第二章空间数据存储结构  10-17
  2.1 空间数据库的概述  10
  2.2 空间数据库的数据表示和存储  10-15
    2.2.1 地理空间数据的类型  10-11
    2.2.2 空间数据的数据库存储模型  11-12
    2.2.3 用XML描述空间对象  12-14
    2.2.4 XML文件的数据库存储  14-15
  2.3 本章小结  15-17
第三章空间数据索引及查询技术研究  17-40
  3.1 空间索引技术的发展及其分类  17-18
  3.2 典型的索引技术研究  18-26
    3.2.1 四叉树索引方法  18-19
    3.2.2 R树空间索引结构  19-24
    3.2.3 R+树——改进的R树  24-26
    3.2.4 R*树——R树的另一种改进  26
  3.3 地理空间信息的查询分析  26-40
    3.3.1 空间扩展SQL查询语言  27-29
    3.3.2 空间关系分析  29-31
    3.3.3 空间操作计算  31-33
    3.3.4 空间查询  33-40
第四章系统功能设计及其实现  40-52
  4.1 系统主要功能  40
  4.2 系统结构总体设计  40-42
    4.2.1 数据输入模块  41
    4.2.2 图形及属性编辑模块  41
    4.2.3 空间查询与分析  41
    4.2.4 空间数据库管理模块  41-42
    4.2.5 输出  42
  4.3 主要类设计  42-45
    4.3.1 图层对象类(CMapObject)  42-43
    4.3.2 空间关系类(CSpatialRelation)  43
    4.3.3 空间操作类(CSpatialOperator)  43-44
    4.3.4 空间索引类(CSpatialIndexMBR)  44-45
    4.3.5 空间查询类(CSpatialQuery)  45
  4.4 空间对象的基本结构定义  45-48
    4.4.1 基本图元结构  46
    4.4.2 点、线、面结构  46-47
    4.4.3 R树索引的结点结构  47-48
  4.5 系统实现  48-51
  4.6 本章小结  51-52
第五章总结与展望  52-54
参考文献  54-58
攻读硕士学位期间发表的论文  58-59
致谢  59-60
西北工业大学业学位论文知识产权声明书  60
西北工业大学学位论文原创性声明  60

基于地理空间的空间数据存储与检索研究

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