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《中国科学院研究生院(计算技术研究所)》 2006年
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空间数据库引擎关键技术研究

何雄  
【摘要】:随着数据库技术、分布式对象组件技术的迅速发展,在GIS中构建高性能的空间数据库引擎成了计算机软件中的研究热点,基于异构数据库的空间数据库引擎(SDE)的关键技术研究,是本文的主要内容。 本文涉及到的空间数据库引擎的关键技术,其主要贡献和创新点集中表现在如下四个方面。 第一个方面是SDE的体系结构,本文分析了当前存在的各种空间数据库引擎的体系结构,提出一种多层混合体系结构的空间数据库引擎,支持对多种异构数据库的一致性访问,支持海量空间数据存储与管理。并对基于Ice的三层体系的空间数据库引擎作了重点阐述,基于Ice的Remote SDE具有很好的可扩展性,能更好的支持异构系统的互操作。 第二个方面是空间数据库中的空间数据模型,本文从空间数据的概念模型出发,在OpenGIS的简单要素规范上进行了扩充,使其同时支持矢量要素和栅格要素,达到统一存储的目的。本文分析了对象-关系型数据库和关系数据库中空间数据的存储模型,最后提出了基于全关系数据库的统一存储模型。 第三个方面是异构数据库的统一访问接口,本文分析了几种异构数据库的差异性,在参考SQL92标准的基础上,实现了统一的查询语言,并实现了数据库级的原子操作,最后在此基础上实现了统一的空间数据访问接口。 第四个方面是空间数据库中的空间索引算法,空间索引算法是提高空间查询效率的最重要的方法,因此,空间索引算法的好坏将直接影响空间查询的效率。本文分析了当前主要的几种空间索引算法,结合四叉树索引和空间填充曲线,提出一种改进的线性四叉树空间索引算法,它适用于普通的关系数据库,提高了空间查询的效率。 上述成果在VegaGIS系统中得到实际应用,并取得良好效果。
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