空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)研究

蔡代純（湖南城市學(xué)院圖書館,湖南 益陽 413000）

空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)研究

蔡代純
（湖南城市學(xué)院圖書館,湖南 益陽 413000）

隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的發(fā)展，信息技術(shù)的應(yīng)用和進(jìn)步給人們的生活、工作、研究帶來的巨大的便利，在信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，空間數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展，很大程度地促進(jìn)地理信息的相關(guān)研究，并為數(shù)據(jù)查詢技術(shù)的發(fā)展提供了有力的支持。本文從四個方面分析研究了空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)，為空間數(shù)據(jù)庫查詢的發(fā)展提出粗淺建議。

空間數(shù)據(jù)庫；查詢技術(shù)；優(yōu)化；研究

0　前言

空間數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)在計算機(jī)物理存儲介質(zhì)上存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，從空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容來看，其優(yōu)點在于能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行及時查詢，并能夠優(yōu)化空間數(shù)據(jù)存儲方式，為數(shù)據(jù)存儲和地理信息的保存和調(diào)用提供有力支持。因此，正確理解空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)，對推動空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)發(fā)展和滿足地理信息處理需要具有重要意義。

1　空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要內(nèi)容及特征

目前空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究適于上世紀(jì)七十年代的地圖制圖和遙感圖象處理領(lǐng)域，目的就是利用衛(wèi)星遙感資源迅速繪制各種經(jīng)濟(jì)專題地圖?？臻g數(shù)據(jù)庫的特征主要表現(xiàn)在三個方面：一、數(shù)據(jù)存儲的容量較大，并且可以對空間位置進(jìn)行定位和描述。二、可以設(shè)計并利用多種空間數(shù)據(jù)模型，同時造成復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)模型。三是應(yīng)用十分廣泛?？臻g數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠在多個領(lǐng)域得到全面有效的應(yīng)用，對提高數(shù)據(jù)處理和存儲效果具有重要作用。

2　目前空間數(shù)據(jù)庫普通查詢技術(shù)

在目前數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的發(fā)展中，空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)是一種最新的技術(shù)形式，不但在整體查詢效果上對數(shù)據(jù)庫管理有著明顯的支持，同時對空間數(shù)據(jù)庫查詢的發(fā)展也起到了重要的促進(jìn)。其要點在于空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)的存儲要求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并根據(jù)數(shù)據(jù)的位置進(jìn)行查找，極大的提高了數(shù)據(jù)查詢效率，并提高了數(shù)據(jù)查詢的準(zhǔn)確性，滿足了數(shù)據(jù)庫管理的現(xiàn)實需要。

3　空間數(shù)據(jù)查詢方式及處理過程

空間數(shù)據(jù)查詢操作中，常用的查詢方式有精確匹配查詢、窗口查詢、點查詢、域查詢、拓?fù)洳樵?、空間連接查詢、相鄰查詢和最近鄰查詢等?？臻g數(shù)據(jù)庫查詢處理過程查詢處理器首先訪問空間索引?？臻g數(shù)據(jù)庫索引存儲是空間對象的近似描述，對這些近似描述操作，將不可能滿足查詢條件的篩檢掉，在余下的對象為候選集，在進(jìn)行過濾步驟，在求精步驟所要進(jìn)行的幾何計算，運(yùn)用空間近似方法，盡可能多地排除不滿足查詢條件對象，使侯選集逐漸縮小范圍，對一些近似精度高的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高幾何圖形監(jiān)測速度，使監(jiān)測得到滿足空間數(shù)據(jù)查詢條件更多解。

4　空間數(shù)據(jù)查詢的優(yōu)化技術(shù)研究

4.1空間數(shù)據(jù)索引優(yōu)化技術(shù)

主要是從數(shù)據(jù)存取的角度對整個空間數(shù)據(jù)索引技術(shù)進(jìn)行全面優(yōu)化，其重點是根據(jù)空間數(shù)據(jù)管理的實際需要，增加專門的空間數(shù)據(jù)索引，并結(jié)合空間數(shù)據(jù)管理的實際需要，制定具體的空間數(shù)據(jù)索引目錄，保證空間數(shù)據(jù)在引用過程中能夠充分滿足實際需要，進(jìn)而達(dá)到提高空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入質(zhì)量的目的。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)索引機(jī)制也不適合現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)查詢。目前，以R-樹及及其變形樹是公認(rèn)的、常用的有效空間索引之一。R-樹是基于空間關(guān)系的查詢，采用過濾-精煉兩步策略。很大程度優(yōu)化了空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

4.2空間數(shù)據(jù)查詢算法的優(yōu)化

對于空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)而言，具體算法的優(yōu)化不但關(guān)系到整個空間數(shù)據(jù)查詢的實施，同時也對空間數(shù)據(jù)查詢的整體效果有著直接的影響。基于這一現(xiàn)實需要，對空間數(shù)據(jù)查詢算法進(jìn)行優(yōu)化是十分必要的。其中應(yīng)根據(jù)空間數(shù)據(jù)查詢的描述，在空間查詢處理過程的第一步是過濾，在過濾步驟中判斷空間對象的近似描述，目前，通過空間對象的形狀來改進(jìn)多邊形監(jiān)測法可以提高查詢效率。在一些空間數(shù)據(jù)庫里，已經(jīng)實現(xiàn)技術(shù)互補(bǔ)，以此優(yōu)化空間數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)。所以，對空間數(shù)據(jù)查詢算法的優(yōu)化，是空間數(shù)據(jù)算法的優(yōu)勢所在，只有認(rèn)識到這一點，才能保證空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)得到全面有效的利用。

4.3優(yōu)化代價估算模型

這一技術(shù)主要是根據(jù)估算模型的實際需要，對代價估算的模型進(jìn)行全面優(yōu)化。為了保證優(yōu)化效果滿足實際需要，在具體優(yōu)化過程中，首先要對代價估算模型進(jìn)行正確了解，并根據(jù)代價估算模型的實際算法進(jìn)行空間對象整定，保證代價估算模型能夠通過空間索引進(jìn)行訪問，提高代價估算模型的應(yīng)用效果?；诋?dāng)前空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)的發(fā)展，代價估算模型是該技術(shù)的核心內(nèi)容，對該技術(shù)的發(fā)展有著重要影響，只有做好代價估算模型的優(yōu)化，才能保證空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)在發(fā)展過程中得到有力的支持。因此，做好代價估算模型的優(yōu)化，對空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)而言具有重要的促進(jìn)作用和現(xiàn)實的促進(jìn)，是提高空間數(shù)據(jù)查詢技術(shù)應(yīng)用效果的重要措施。

5　結(jié)論

通過本文的分析可知，空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)在發(fā)展過中，不但吸取了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的優(yōu)點，同時也對數(shù)據(jù)庫查詢功能進(jìn)行了不斷的優(yōu)化，使數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)能夠隨著空間定位技術(shù)的發(fā)展而快速進(jìn)步，為數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)的發(fā)展提供有力支持，使空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)，在實踐中得到全面有效的應(yīng)用?？臻g數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)作為一種新的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)，對地理信息的管理有著突出的優(yōu)點和良好的支持?；诋?dāng)前空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)在地里信息的管理中得到了有效應(yīng)用，并對地理信息的管理起到了積極的促進(jìn)作用。因此，正確理解空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)，做好該技術(shù)的研究，對空間數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化技術(shù)的研究具有重要意義。

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湖南省科技廳科研基金資助項目，項目編號：2012SK3115