空間數(shù)據(jù)索引就是指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象 之間的某種空間關(guān)系，按一定順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包含空間對(duì)象的概要信息，如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間索引介于空間操作算法和空間對(duì)象之間，它通過(guò)篩選作用，大量與特定空間操作無(wú)關(guān)的空間對(duì)象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。空間索引性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)的 整體性能，它是空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地理信息系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
空間索引一般是自頂向下、逐級(jí)劃分空間的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，早期的空間數(shù)據(jù)管理軟件，大多采用文件系統(tǒng)存儲(chǔ)空間信息，屬性則存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。空間數(shù)據(jù)索引一般采用網(wǎng)格索引。網(wǎng)格索引主要用來(lái)對(duì)點(diǎn)的 *** 進(jìn)行索引（盡管它們也能用來(lái)處理區(qū)域），可擴(kuò)展哈希形式目錄用于對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行索引。許多索引結(jié)構(gòu) （Bang文件、Buddy樹(shù)和多級(jí)別網(wǎng)格文件）的提出都是對(duì)這個(gè)基本思想進(jìn)行深化而得的。
對(duì)一些非常自然地處理區(qū)域數(shù)據(jù)，應(yīng)用最廣泛的是R樹(shù)，已經(jīng)可以在商用的DBMS中看到R樹(shù)索引。這是由于R樹(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，能同時(shí)處理點(diǎn)和區(qū)域數(shù)據(jù)，而且它的性能至少不比那些更復(fù)雜的索引結(jié)構(gòu)差。R樹(shù)是多維空間的遞歸子劃分。與區(qū)域四叉樹(shù)相比 （區(qū)域四叉樹(shù)是基于多維空間的遞歸子分解并獨(dú)立于實(shí)際數(shù)據(jù) *** 這樣的索引 *** ），R樹(shù)中的空間分解依賴(lài)于索引的數(shù)據(jù)集。可以把R樹(shù)想像成是B+樹(shù)的思想應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上，R樹(shù)的許多變形包括BSP樹(shù)、K-D-B樹(shù)、Cell樹(shù)、HilbertR樹(shù)、Packed樹(shù)、R * 樹(shù)、R+樹(shù)、TV樹(shù)和X樹(shù)同時(shí)處理區(qū)域數(shù)據(jù)和點(diǎn)數(shù)據(jù)的索引。
由于空間數(shù)據(jù)應(yīng)用的逐步推廣和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或者對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)管理正在逐步 成為空間數(shù)據(jù)管理發(fā)展的潮流。因此，研究基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)下 的空間數(shù)據(jù)組織成為當(dāng)前空間數(shù)據(jù)管理研究的趨勢(shì)。目前許多關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)廠商推出了一系列支持空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)，如Oracle SPatial，SPatial Informix，DB2，Sybase SPatial Extender等。大多數(shù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)廠商都提供了自有的空間索引技術(shù)，如Oracle Spatial就采用了四叉樹(shù)和R樹(shù)作為其空間索引。但是，不同的空間數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)之間的空間索引卻不能通用，Oracle空間數(shù)據(jù)庫(kù)的索引機(jī)制就不能應(yīng)用于Informix數(shù)據(jù)庫(kù)中。這就給數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用者和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員造成了很大不便，他們不得不面對(duì)各種不同的開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)模式，與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的通用化，模塊化，接口標(biāo)準(zhǔn)化背道而馳。因此，建立在通用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù) 索引機(jī)制的研究就越來(lái)越有其價(jià)值。
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