[发明专利]一种移动地理信息空间索引方法

说明书

技术领域

本发明属于电信增值业务和计算机应用技术领域，具体涉及一种移动地理信息空间索引方法。

背景技术

传统的空间索引理论的背景是在以资源丰富的PC机或服务器这样的硬件条件，存储量、CPU计算速度、屏幕显示、有线电源等都和移动设备具有很大的不同。如果直接将这些空间索引技术应用到移动GIS中，往往性能达不到原来设计的要求。

现有的技术缺点：

(1)现有的技术方法较多依赖于预先知道空间索引区域；

(2)现有的技术方法具有固定的空间区域划分，缺乏灵活性；

(3)现有的技术方法在空间数据量发生变化后需要重新建立整个空间索引结构，浪费了大量计算时间；

(4)现有的技术方法主要以硬件性能较好的台式机为平台，在移动设备上则缺乏适应性；

(5)现有的技术方法因以台式机为平台考虑，允许空间对象具有不同程度的重复存储，浪费了一定的存储量。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明解决的技术问题是提供一种使用简便、存储效率高的移动地理信息空间索引方法。其技术方案如下：

一种移动地理信息空间索引方法，所述的方法主要分三个步骤：

(1)移动地理信息空间数据的存储：主要包括图形数据和属性数据的存储，图形数据采用本地文件的方式进行存储，采用用户系统定制的序列化二进制文件，所述序列化二进制文件在进行读存时的必须按照相同的步骤，存入的数据的类型、顺序必须与读取的该数据的数据类型、顺序相同，属性数据采用嵌入式数据系统存储，本地文件中的图形数据通过唯一标识ID与嵌入式数据库中的图形文件对应的属性表ID进行管理；

(2)移动地理信息空间索引结构的建立：DOQR索引树核心利用空间对象的外接矩形MBR代表空间对象的本身所占区域范围，按照空间区域和空间区域存储空间对象的个数进行组织存储，利用空间区域的索引，可以在进行空间信息查询、显示、分析时，从大量空间分布不均匀的空间对象中检索出某一特定区域的空间对象；

(3)移动地理信息空间索引方法的设计：在一张建有空间索引的表中，若进行空间数据插入、删除、或修改，那么在索引中也要插入，删除、或修改相应的索引记录项。

进一步优选，在步骤(2)中DOQR核心包括四个步骤：

A、在没有工作范围边界限定的全开放空间范围(简称开放空间)上，将空间对象聚集到一个开放的空间区域中，整个开放空间的根节点对应1个叶节点LNode(Leaf Node)，并且将空间对象的索引记录(OID，MBR)存放到该叶节点的存储桶里即存放索引记录(OID，MBR)集合的地方；

B、当空间对象聚集到一定数量时，当再增加1个空间对象，假定四分节点阈值QM＝4，总空间对象个数增加到5个时，以包含当前空间对象集的MBR中心为分割点，将空间区域划分为四个子空间，整个空间的根节点变为一个中间节点，或称四分节点，四个子空间对应四个子节点，且四个子空间也是动态开放的；

C、然后将步骤A存储桶中空间对象集中的空间对象重新进行分配，分配规则是：利用每一个空间对象的MBR，判断每一个空间对象是否与中心分割线相交；如相交，则将空间对象索引记录(OID，MBR)保存到属于中间节点的R树结构中存储桶中；如不相交，先判断每一个空间对象位于四个子空间的哪一个空间区域中，然后把每一个空间对象索引记录保存到该子空间区域对应的子节点存储桶中，以此类推，分配所有的空间对象；

D、根据空间对象分配规则，当四个子节点的任何一节点中的空间对象聚集到一定数量时，把子节点空间区域再划分为四个子空间，按照B、C、D步骤以此类推。

进一步优选，在步骤(3)中包括以下算法：

插入算法：当把一个新增的空间实体加入到建有空间索引的实体集时，需要把该实体生成的索引记录项加入到相应的空间索引DOQR树中，如果开放空间节点未“满”，则直接将新索引记录项添加到节点相应数组中；如果已“满”，则需四分开放节点，并将数组中的索引记录项同新增条目一起依次添加到新的子开放节点和R树中；

删除算法：当从空间实体集中删除了一个空间实体时，需要将相应的DOQR树中指向该实体的索引记录项也一同删除，即删除对象前先获取其索引记录项，然后利用索引记录的MBR来判断其所在的开放节点，最后进行OID匹配，匹配成功，则删除该索引项，同样地，在删除后为了维护DOQR树的性质，需要对DOQR树进行调整；