面向GML的渐进式合并空间连接查询

在面向地理数据服务的空间数据集成系统中,常常需要对由地理数据服务动态生成的GML做进一步的空间连接查询处理才能得到用户最终的查询结果.研究并提出了一种面向GML的渐进式合并空间连接查询处理算法PrMSJ,其主要思想是改造传统基于划分的空间合并连接算法,使之能够以渐进的方式处理面向GML的空间连接查询;提出了一种基于驻留度的动态同步替换策略(DCFP)处理内存溢出;还提出了一种基于完备参考点的方法进行冗余结果检测.实验结果表明,所提出算法优于现有的渐进式空间连接查询处理算法.     

面向地理数据服务的空间数据集成关键技术研究

分析和比较了现有空间数据集成方法，指出面向地理数据服务的空间数据集成是目前构建空间数据集成系统最理想的方式；从查询应用的角度分析了面向地理数据服务的空间数据集成关键技术，总结了已有的研究成果，指出了空间数据集成技术当前研究的热点问题和进一步的研究方向。     

一种并行多路空间连接处理方法

空间连接查询是最耗时,最重要的空间查询、空间多路连接是涉及多个空间关系的连接查询,顺序空间连接查询的效率还是不能令人满意,研究利用并行机制提高空间连接查询效率成为有吸引力的方向,并行空间连接处理由三个阶段组成;任务创建,任务分配和任务并行执行,本文提出一种新的平面扫描方法用于多路并行处理的任务创建过程,随机提出基于花费估计的动态任务分配策略,给出了花费模型,并将其推到处理多路并行连接查询处理以实现负荷平衡。     

分布式空间数据库集成访问技术

提出了采用网格中间件技术解决面向分布式空间数据库的查询问题,设计并实现了一个网格中间件系统OGSA-SDQP.给出了该系统的设计思想,重点研究了其中的空间数据类型转换、空间数据集成、空间操作函数扩展、空间数据查询流程等关键技术,给出了系统实现及查询性能测试.实验结果表明,OGSA-SDQP能够高效处理网格环境下的分布式空间数据查询.     

WebGIS中地理空间Metadata管理系统研究与设计

为实现ＷｅｂＧＩＳ中地理空间信息的有效管理和网络共享,结合国际地理空间信息共享的标准规范,对ＷｅｂＧＩＳ中地理空间Ｍｅｔａｄａｔａ的定义、作用、内容、技术实现及其应用进行了详细的研究和设计,提出了与与ＷｅｂＧＩＳ集成的地理空间Ｍｅｔａｄａｔａ管理系统解决方案,并给出了体现具体技术实现的原型系统,为国家空间信息基础设施和数字地球的建设提供了理论基础和技术原型,在当今信息化与数字地球时代,对地理空间信     

基于Kd树递归区域划分的分布式空间连接查询

随着空间信息应用需求的不断增长,分布式空间查询处理已经成为空间数据库领域一个重要的研究问题,其中应用最广也是最复杂的一类查询是分布式空间连接查询,分布式空间连接操作的计算代价与传输代价都非常高。目前处理该问题的策略大都要求空间数据集上存在索引并且对数据分布敏感,然而在某些情况下,这个前提并不存在。面对这个问题,本文提出一种基于Kd树递归区域划分的分布式空间连接策略,该策略以最小化网络数据传输代价为目标,基于任务分治的思想对连接区域进行递归划分。实验表明,该策略在不同数据分布情况下均优于传统查询策略,能有效地减小网络传输代价,表现出较好的性能。     

面向网格服务流程的空间数据共享标准研究

研究网格环境中空间信息的表达规范和数据资源描述机制,是建立空间数据共享与协同服务的第一步,也是数据资源整合和互操作的前提。目前多数研究集中在相关标准的内容组成和具体实施方法上,缺乏针对数据服务具体环节和协同的具体环节处理过程的标准映射关系研究。通过面向网格环境中的数据服务体系结构,基于操作流程和处理环节对相关标准进行分析,总结空间资源描述环节和相应标准规范的映射关系,研究建立分布异构空间数据共享的资源描述机制和元数据策略。以空间信息网格平台的应用实验为基础,详细介绍了空间数据资源网格化描述模型。     

一种基于关键词搜索的空间连接查询

许多实际的应用需要同时支持空间连接查询和关键词搜索。在给出基于关键词的空间连接（KSJ）查询定义的基础上,对参与KSJ查询的空间数据集建立MIR2-树索引结构,并结合一些高效的搜索剪枝策略,提出一种基于宽度优先的KSJ查询算法。实验结果表明该算法可有效支持基于关键词的空间连接查询处理。     

分布式空间数据源的联合查询

根据空间数据源的特点给出一种表示空间数据源能力信息的方法,包括导出模式、查询能力和转换能力.在此基础上查询计算引擎针对用户查询集成多个分布式空间数据源的能力,通过构造模式图和函数图为用户查询构造相应的查询转换步骤,使用户能够仅给出单一查询,系统可以完全自动地访问多个空间数据源从而返回最终查询结果.该系统可作为空间信息集成的一个重要模块,并具有很强的可扩展性.     

基于主存R树的空间连接的实现

空间查询效率是衡量数据库性能的关键，而空间连接查询是最耗时、最重要的空间查询。对几种典型的空间连接方法作了简单回顾，并具体给出了基于R树的空间连接算法(RJ)在空间数据库管理系统SADBS中的实现。     

基于GML和中介方法的空间信息查询和集成

随着WebGIS技术的日趋成熟，对于分布式的空间数据源的查询和集成也成为了GIS研究的热点。由于不同的空间数据源都有其自己的数据表示方法和结构，这种异构性给空间数据的查询和集成带来了很大的困难。提出了一种基于GML的中介方法来进行Internet多种空间数据源的查询和集成，其中使用GML技术实现对分布、异构的空间数据的包装和集成，采用SVG标准显示地理空间信息。     

空间数据库中连接运算的处理与优化

空间数据库的性能问题严重制约了它的应用与发展 .由于空间连接运算是空间数据库中最复杂、最耗时的基本操作 ,因此其处理效率在很大程度上决定了空间数据库的整体性能 .尽管目前已经有许多空间连接算法 ,但空间连接运算的代价估计和查询优化仍然有待进一步研究 .众所周知 ,大部分空间连接算法都是基于 R树索引实现的 ,如果参与空间连接运算的关系上没有索引或只有部分索引 ,那么就需要使用特殊的算法来处理 .另外 ,各种算法的代价评估模型需要一个相对统一的计算方法 ,实践证明 ,根据空间数据库的实际情况 ,使用 I/ O代价来估计算法的复杂性较为合理 .在此基础上 ,针对复杂的空间查询中可能出现多个关系参与空间连接运算的情况 ,故还需要合理地应用动态编程算法来找出代价最优的连接顺序 ,以便最终形成一个通用的算法框架 .通过对该算法框架的复杂性分析可以看出 ,在此基础上实现的空间数据库查询优化系统将具有较高的时空效率 ,并且能够处理非常复杂的空间查询     

支持关键词搜索的空间连接查询研究

近年来,许多实际应用不仅需要支持空间连接查询而且需要具备关键词搜索功能,以帮助用户查找那些既满足空间连接条件又包含指定关键词的空间对象组合.正是在这种需求的驱动之下,定义了一种具备关键词搜索功能的空间连接查询(Spatial Join with Keyword Search,缩写SJKS),并提出了一种基于IR2-Tree的SJKS查询处理算法(IR2-TreeSJKS算法),旨在实现关键词搜索与空间连接查询的高效结合.实验表明,本算法可有效支持具有关键词搜索功能的空间连接查询处理.     

空间Cube计算方法

随着卫星勘测、遥感影像、GPS等系统的广泛应用,目前各行各业拥有了大量的地理空间数据。空间数据仓库技术将较为成熟的数据仓库和联机分析处理技术应用到空间信息领域,以有效地支持空间分析和决策。空间Cube的构建与维护是空间数据仓库和空间联机分析处理的一个核心问题。文章在介绍空间数据仓库模型和空间Cube的基础上,结合空间聚集计算的特点,给出了几种空间Cube计算的有效方法。     

集群上一种面向空间连接聚集的并行计算模型

单机运行环境难以满足海量空间数据的连接聚集操作对时空开销的需求,集群上的并行计算是高效处理海量空间数据的连接聚集操作的关键. Map-Reduce是云计算中一种应用于大规模集群进行大规模数据处理的分布式并行编程模型,分析发现,Map-Reduce并不直接支持以既高效又自然的方式来处理具有二次归约特征的并行空间连接聚集操作.因此,提出了一种并行计算模型——Map-Reduce-Combine（MRC）来有效地处理大规模空间数据的连接聚集操作.MRC在Map-Reduce 模型上增加一个Combine阶段,有效地合并分散在各个Reducer的部分聚集结果.针对并行任务划分中空间对象的单分配问题,提出了过滤优化算法,提高了MRC下处理空间连接聚集查询的效率.实验验证所提出的并行计算模型在处理空间连接聚集查询时具有良好的效率、有效性、可扩展性和简单性.     

区域地理空间数据共享平台与目录服务研究

分布式、异构的地理空间数据的整合与共享是空间信息网络服务的关键技术。构建了基于SOA和XML Web Services技术的地理空间数据共享平台和目录服务体系,提出了建设区域地理空间数据共享服务平台的技术流程。研究的共享体系和目录服务体系能够有效地解决地理空间数据共享中信息组织、检索、定位、透明访问和集成应用的关键问题。     

空间查询和路径搜索的集成处理策略

在数据库研究中,路径搜索和空间查询处理被认为是两个互不相关的领域,然而在处理具有空间约束的路径查询时,需要数据库系统提供路径计算和空间查询处理两方面的功能.为了处理路径计算中的空间约束,考虑了两类处理策略:(1) 空间运算是否在路径计算之前预处理;(2) 空间对象是否在路径计算之前预选取.基于这两类策略,应用现有的空间连接、R-树空间搜索和空间对象聚类技术,提出4种集成的空间路径查询处理方法.     

面向高效检索的多源地理空间数据关联模型

地理空间信息往往包含矢量数据、栅格数据和文本描述信息,这些信息之间通常相互联系.如何快速、全面检索和定位这些相关联的信息,是地理空间信息应用中的新需求.为提高地理空间数据检索和分析的性能,该文提出一种面向高效检索的多源地理空间数据关联模型MSGCM.该模型通过提取多源地理空间数据空间信息、语义描述信息、内容描述信息及其关联关系,构建特征要素图,并基于关联模式将多源地理空间对象融合到统一空间中.通过计算不同对象之间的关联强度,构建类似图的关联模型.为提高模型构建效率,提出了一种基于特征索引的分块构建方法.与已有方式相比,MSGCM模型可以有效支持多源地理空间信息的关联,进而能够支持地理空间信息查询、分析及综合展现等多种地理空间应用.实验及分析表明,MSGCM可以有效提高多源地理空间信息关联检索结果的多样性,并具备一定的可扩展性.     

内存存储模型上的多表连接优化技术研究

分析了面向先进硬件平台上的数据库优化技术,提出了基于内存存储模型的多表连接查询处理优化技术,采用内存存储模型存储维表并对维表主键进行顺序化,从而使维表的主键与内存维表记录的内存偏移地址相一致,实现对维表记录的内存直接访问。通过列存储技术减少维表记录的访问宽度,进一步优化维表访问的cache性能。与基于SQL Server 2005的查询执行计划的连接算法、join index连接算法以及基于列存储模型的优化连接算法进行了实验比较和性能分析,结果表明:基于内存存储模型的多表连接算法在处理星型结构数据仓库多谓词、多连接的复杂查询时具有很好的性能,与join index相比不需要额外的空间开销,与列存储数据模型相比具有更好的兼容性和性能。     

基于ArcSDE的空间拓扑关系连接方法研究

简要介绍了标准的拓扑关系模型,分析了空间拓扑关系连接的特点。根据ArcSDE提供的空间查询技术和拓扑关系谓词,提出了在ArcSDE平台下实现拓扑连接的三种方法,包括基于空间约束查询的拓扑连接方法（SCQTJ）、基于谓词的嵌套循环拓扑连接方法（PNLTJ）和过滤精化两阶段拓扑连接方法（FR2PTJ）。最后通过试验对三种方法进行检验,试验结果表明PNLTJ方法具有最优的性能。