空間數(shù)據(jù)庫的索引技術研究.pdf

1、空間索引技術是空間數(shù)據(jù)庫領域中的一個重要的研究內容,索引的性能將直接影響數(shù)據(jù)庫的性能,且數(shù)據(jù)的檢索和查詢是應用最多的操作。為了提高查詢的速度,必須建立高效的空間索引結構支持相關的操作,空間索引技術經歷了多年的研究和發(fā)展,形成了一套較完整的體系結構,但由于空間數(shù)據(jù)的海量性、復雜性和多樣性的特點,對索引結構提出了更高的要求,對空間數(shù)據(jù)庫中索引結構的研究成為一個研究的熱點問題,如何建立高效的索引結構、提出有效的查詢處理算法是迫切的研究課題。本

2、文從空間索引的建立和基于索引的空間對象查詢兩個方面進行了研究,提出了一些較為有效的解決方法。
　　 針對現(xiàn)有的索引方法不能較好的保持空間數(shù)據(jù)的映射相關性,相鄰的空間對象不能存儲在索引中相近的結點上,引入了批量加載的方法對數(shù)據(jù)進行預處理,在分析影響空間索引性能的指標因素的基礎上,對相對變化不多的靜態(tài)數(shù)據(jù),提出了一種靜態(tài)的批量加載方法,減少索引覆蓋區(qū)域的大小,通過實驗對算法進行了驗證,實驗結果表明,提出的方法獲得較好的空間利用率,性

3、能較以前算法有了改善和提高。
　　 空間索引結構要隨著數(shù)據(jù)進行動態(tài)的調整,動態(tài)索引結構的創(chuàng)建本質是聚類問題。對已有的聚類算法的分析,引入基于網(wǎng)格和密度的聚類算法對數(shù)據(jù)進行聚類,改進了原有聚類算法中的一些缺陷,將對象按照聚簇進行劃分,通過兩級的索引機制進行組織索引,每個聚簇都建立各自的索引結構,通過全局的R樹索引結構建立整個索引,實驗結果表明,提出的算法進一步提高了索引的時間和空間復雜度。
　　 針對現(xiàn)有的基于方向關系模型

4、的查詢處理過程,在過濾階段不能獲得較好的過濾結果,導致求精步驟的時間復雜度較高。根據(jù)對象MBR之間的方向關系的定義,在過濾和求精步驟之間插入一個中間步驟,根據(jù)參考對象落在空間區(qū)域的不同劃分,判斷目標和參考對象的方位關系,通過對所有的可能組合的情況進行分析,給出了解決方法,實現(xiàn)了更好的過濾候選對象目的,減少進入求精步驟的數(shù)據(jù)對象,從而提高了基于方向關系的查詢速度。通過實例對提出的方法進行了分析,性能有了很大的提高,驗證了算法的有效性,又通

5、過實驗進行驗證,實驗結果表明,算法在查詢時間和I/O訪問上均都有了提高。
　　 針對在近鄰查詢中參考對象被簡化為一個點,使得查詢的結果受到一定程度的影響,且現(xiàn)有的k近鄰的查詢算法不能很好的處理對象之間近鄰查詢的問題。提出了基于等距離線的k近鄰查詢算法,給出了更準確的過濾邊界值和對象之間的距離定義,提出了新的剪枝策略,減少了計算實際對象距離的計算量,通過實例和實驗對算法進行了分析和驗證,分析的結果表明,算法有較好的過濾性能,能夠提