An Index mechanism for multi-scale view in spatial databases

There are numerous geometric objects stored in the spatial databases. An importance function in a spatial database is that users can browse the geometric objects as a map efficiently. Thus the spatial database should display the geometric objects users concern about swiftly onto the display window. This process includes two operations: retrieve data from database and then draw them onto screen. Accordingly, to improve the efficiency, we should try to reduce time of both retrieving object and displaying them. The former can be achieved with the aid of spatial index such as R-tree, the latter require to simplify the objects. Simplification means that objects are shown with sufficient but not with unnecessary detail which depend on the scale of browse. So the major problem is how to retrieve data at different detail level efficiently. This paper introduces the implementation of a multi-scale index in the spatial database SISP (Spatial Information Shared Platform) which is generalized from R-tree. The difference between the generalization and the R-tree lies on two facets: One is that every node and geometric object in the generalization is assigned with a importance value which denote the importance of them, and every vertex in the objects are assigned with a importance value, too. The importance value can be use to decide which data should be retrieve from disk in a query. The other difference is that geometric objects in the generalization are divided into one or more sub-blocks, and vertexes are total ordered by their importance value. With the help of the generalized R-tree, one can easily retrieve data at different detail levels. Some experiments are performed on real-life data to evaluate the performance of solutions that separately use normal spatial index and multi-scale spatial index. The results show that the solution using multi-scale index in SISP is satisfying.     

一种高效的空间索引结构

为高效地处理空间数据，必须对数据库建立索引机制以快速存取数据。然而，由于空间数据的特殊性使得传统索引方法不能很好地适应空间数据的存取。介绍了一种目前较流行的索引结构－R树及其主要算法。在所研究的空间分析数据库系统SADBS中实现了R树索引。     

多源数据更新地理空间数据库的理论与关键技术

地理空间数据整合与更新是目前国际地理信息科学界的前沿课题。数字合并计算、多尺度空间数据集成计算环境是有效的空间数据整合实现技术,多源空间数据统一资源信息服务平台是实现整合空间信息服务的有效途径,利用卫星遥感影像数据和应用GIS空间目标综合技术更新空间数据库是有效的空间数据库更新技术途径。论文对空间数据整合和更新的理论及技术进行了较为全面的分析,指出地理空间数据库整合增强并丰富了空间数据库的服务能力,地理空间数据库更新提升了地理空间信息服务的质量和价值。     

基于K-Means聚类的R-树空间索引方法研究与分析

 空间聚类和空间索引的结合是当前空间数据库中提高数据检索效率的技术之一。本文从空间聚类和空间索引的存储原理入手,阐述了K-Means聚类算法及其改进算法的技术思路,研究了K-Means算法在空间数据库中与空间索引方法结合的技术问题;分析了当前基于K-Means算法的R-树系列空间索引技术的研究成果,阐述了它们提高空间检索效率的技术路线及实验结果,研究显示这些技术都能在一定程度上提高数据检索的效率。最后给出了聚类与空间索引结合技术未来的研究方向。     

SDML:基于空间数据库的空间数据挖掘语言

设计了一种基于空间数据库的空间数据挖掘语言SDML.根据SDML操作的对象以及挖掘过程的不同阶段,SDML语言可以分为视图操纵语言和模型操纵语言,分别负责对于数据挖掘视图和模型的操作.详细阐述了SDML的设计思想及其设计方案,针对空间泛化和空间关联这两个典型的空间数据挖掘问题,给出了SDML解决方案.     

A prototype for spatial information services based on J2EE

J2EE (Java 2 Platform , Enterprise Edition) is a kind of architecture that simplifies the development ,design and management of multilevel enterprise solution. The spatial middlewares based on J2EE can easily resolve the problems which the traditional Geographic Information Systems (GIS) now have to face with, such as transplantability,stability, easy maintainability and many more. This paper first introduces some conceptions and principles about J2EE, spatial middleware. then proposes a concrete J2EE-based solution of spatial middleware, namely SISP AS, which develops on JBoss(an open sources application server of J2EE) and uses the SISP spatial database. SISP AS follows Open GIS specifications, and implements a subset of OGC services. it improves interoperability and commonality by using XML/GML for communication and data transmission, resolves the transmission efficiency problem of large spatial data by using raster pyramid and vector pyramid. Finally, the related work will be presented. Notably,the experiments on this prototype system can proves that it is available to manage,distribute and share large scale spatial data by using SISP AS.     

简化电子地图数据模型

提出了实现电子地图数据存储的一种实用模型。该模型将地图中的地理元素作为对象管理,整个模型分为高层地图元素对象、投影过程和低层几何对象三部分。其中每个几何对象都与一个高层地图元素对象相对应。几何对象将它的空间数据用群进行管理,非空间数据用常规关系数据库存储。通过对象内在唯一标识符进行两种存储的互访和操作。     

一种面向GIS的静态R-树数据组织方法

针对GIS空间数据提出了一种基于空间聚类的静态R-树生成方法.该方法用典型点法进行静态R-树数据组织,用空间对象的最小约束矩形代替空间对象本身进行空间聚类计算,形成若干聚类,并以R-树的构建规则进行适当调整,同时通过改进R-树的一些性能指标如覆盖区域、重叠面积和边界周长等提高其查询性能.通过将该算法与其他静态R-树算法如Low x算法、Hilbert R-树算法进行比较,论证了该算法的可行性.     

A prototype for spatial information services based on J2EE

J2EE (Java 2 Platform , Enterprise Edition) is a kind of architecture that simplifies the development ,design and management of multilevel enterprise solution. The spatial middlewares based on J2EE can easily resolve the problems which the traditional Geographic Information Systems (GIS) now have to face with, such as transplantability, stability, easy maintainability and many more. This paper first introduces some conceptions and principles about J2EE, spatial middleware, then proposes a concrete J2EE-based solution of spatial middleware, namely SISP AS, which develops on JBoss(an open sources application server of J2EE) and uses the SISP spatial database. SISP AS follows Open GIS specifications, and implements a subset of OGC services, it improves interoperability and commonality by using XML/GML for communication and data transmission, resolves the transmission efficiency problem of large spatial data by using raster pyramid and vector pyramid. Finally, the related work will be presented. Notably, the experiments on this prototype system can proves that it is available to manage, distribute and share large scale spatial data by using SISP AS.     

派生索引空间连接查询

空间连接查询是最耗时、最重要的空间查询。针对空间多路连接中一方有R树索引,另一方是连接或选择的中间结果,因而无索引的情况,提出派生索引连接方法。这一方法基于父母索引为中间结果建立派生索引,以用于随后的空间连接,分析其查询花费,用于多路连接的查询优化。最后用实验结果说明方法的有效性。     

PR-tree:P2P环境下一种多维数据的分布式索引结构

提出了一种基于R-tree的更适用于P2P环境的新型多维空间索引结构———PR-tree,并且在这种新型的索引结构下进行了高维数据的查询操作.这种新型的空间索引结构有两个主要的特点:对需要查询的数据空间进行层次划分;并且对结点的插入、删除等操作具有高度的灵活性.实验表明这种新型的空间索引结构在查询效率等方面都优于其他的索引形式.     

面向地理信息系统的三维空间数据模型

通过分析三维ＧＩＳ空间数据模型的基本概念、研究进展及所存在的问题,在三维空间实体的形式化定义及空间实体间拓扑关系形式化描述等研究基础上,建立了顾及空间剖分的三维拓扑数据模型。该模型不但可以有效地表达规则形状的空间实体,还可以有效地表达不规则形状的空间实体。它兼顾了基于镶嵌的数据模型和基于矢量的数据模型两种表示方法的优点,为发展三维ＧＩＳ软件提供了一些有益的设想和方法,可以使得系统在数据组织、数据管理、图形恢复上避免不必要的麻烦,并可望使空间查询和空间分析具有高效性     

Parallel bulk-loading of spatial data with MapReduce: An R-tree case

Current literature on parallel bulk-loading of R-tree index has the disadvantage that the quality of produced spatial index decrease considerably as the parallelism increases.To solve this problem,a novel method of bulk-loading spatial data using the popular MapReduce framework is proposed.MapReduce combines Hilbert curve and random sampling method to parallel partition and sort spatial data,thus it balances the number of spatial data in each partition.Then the bottom-up method is introduced to simplify and accelerate the sub-index construction in each partition.Three area metrics are used to test the quality of generated index under different partitions.The extensive experiments show that the generated R-trees have the similar quality with the generated R-tree using sequential bulk-loading method,while the execution time is reduced considerably by exploiting parallelism.     

基于姿势特征编码的运动数据分层检索

运动数据检索是为在已有的运动数据库中检索符合要求的数据进行重用和编辑, 基于姿势特征编码的分 层检索方式能提高检索速度和检索质量。 通过对运动骨骼分段, 提取能反应几何运动关系的骨骼分段夹角作 为特征向量, 对姿势特征进行编码, 建立基于运动特征的数据库索引, 并在检索过程中分别从运动特征、 数据索引和运动数值进行相似度比较。 实验结果表明, 在具有走、 跑、 舞等姿态的运动数据库中, 该方法相对 于其他方法具有较高的检索速度, 并得到满意的检索结果, 实现了运动逻辑相似性的有效检索。     

基于混合聚类算法的动态R-树

针对动态R-树是通过动态插入算法建立起来的, 其节点分裂算法的性能直接影响到R-树的性能和查询效率的问题, 为了使动态R-树适应多维复杂空间数据的要求, 提出一种用于实现R-树节点分裂的混合聚类算法（HCR）, 它建立在普通聚类算法的基础上, 并进行了一系列扩充. 针对空间对象的均匀分布与不均匀分布, HCR算法在实现R-树节点分裂时分别采用不同的聚类准则以提高其聚类效果和查询效率. 此外, 还将HCR算法与其他算法进行对比实验, 结果表明该算法具有较高的查询效率.     

An efficient spatio-temporal data structure for multi version management of engineering drawings

In the engineering database system, multiple versions of a design including engineering drawings should be managed efficiently. The paper proposes an efficient spatial data structure, that is an expansion of the R-tree and HR-tree, for version management of engineering drawings. A novel mechanism to manage the difference between drawings is introduced to the HR-tree to eliminate redundant duplications and to reduce the amount of storage required for the data structure. Data management mechanism and structural properties of our data structure called the MVR -tree are described.     

基于聚类的逆向Skyline查询算法

逆向Skyline查询能够应用到诸如决策支持、用户偏好支持以及市场行为分析等方面。由于参考对象q的存在,在执行逆向Skyline查询的过程中数据空间被划分成许多分区。然而,存在的算法都没有考虑这个问题的影响,直接使用原始数据集建立索引结构。本文提出了一种新的逆向Skyline查询方法CRSQ,它考虑了这个问题。CRSQ首先根据查询对象q对数据进行聚类,然后建立R-tree索引,最后利用高效修剪策略修剪索引搜索空间。实验结果表明CRSQ算法是有效的,它相对于没有聚类技术的算法获得了50%以上的性能提高。     

P2P环境下面向不确定数据的kNN查询方法

由于仪器的不精确和网络延时等原因,在传感器网络和P2P系统中数据都存在不确定性.为解决此问题,基于现有的集中式的不确定数据的kNN查询方法,提出了一种在P2P环境中对不确定数据的kNN查询方法.该方法在super-peer的网络拓扑结构的基础上,以一种扩展的R树(P2PR-tree)作为此查询算法的空间索引结构,解决P2P环境中对多维数据的索引.并且结合两种剪枝策略减小了候选集的范围和减少了查询在P2P网络中的网络代价.实验结果表明,该方法在减少网络代价方面具有较高的性能.     

多维空间数据索引结构的并发控制方案

R树是支持多维空间数据访问的重要索引结构之一，但由于缺乏适用的并发控制机制来保证并发环境下数据的一致性，因此至今大多数商用数据库系统都不支持基于R树的并发处理。建立在R树基础上的R-link树解决了并发控制中出现的部分难题，但它仍然存在幻像等问题，因此分析R-link树中的尚存的问题，并通过设计一个基于内存的操作控制列表来预先避免可能冲突的并发操作，从而实现完全的并发控制。实验证明所提方案是正确的且有利于提高系统性能。     

基于ASP.NET实现图片的存取

讨论了在ASP．NET中使用ADO．NET Stream对象,如何把Web图片存储到SQL Server中 数据表的Image类型字段,以及如何从SQL Server数据表中读取图片并在网页上显示．