空间索引

摘要： 随着移动设备的普及,实景三维技术在移动端的应用场景愈加丰富的同时,也因内存与网络的限制带来了一些问题。因此,探寻移动端加载大规模实景数据的方法至关重要。本研究选取安徽省滁州市某一地区的实景三维模型,该区域面积为9.14 km2,使用ArcGISPro软件将OSGB倾斜摄影数据转换为SLPK格式,以适配移动端,并构建相关APP,在此基础上采用视锥体计算、空间索引等方法,对大体量实景数据在移动设备上的调度进行优化,通过监听摄像机在场景中的空间位置,对当前屏幕可视域内外的模型数据进行动态缓存与释放,以此实现加载大规模实景数据的目的。经试验测试,能够在华为平板上流畅调度近30 GB的模型数据并显示。

摘要： 空间距离连接是空间数据分析最基本的操作之一,具有广泛的应用场景。针对现有分布式方法的空间域选取过大、数据倾斜、自连接较慢的问题,提出了一种新的面向海量空间数据的分布式距离连接算法JUST-Join。首先,JUST-Join仅选取必要的空间区域作为全局域,能够提前过滤数据,减少无效的数据传输和不必要的计算开销;然后,同时考虑了参与连接的两个数据集的分布,从而缓解了数据倾斜问题;最后,针对自连接情形的冗余计算,采用平面扫描算法来进一步提高效率。文中使用Spark实现了JUST-Join算法,并利用真实的数据集做了大量实验。实验结果表明,JUST-Join算法在效率和扩展性方面都优于现有的最先进的分布式空间分析系统。

摘要： 针对三维激光扫描仪采集的海量点云数据中存在大量冗余数据的问题,设计了一种基于曲率准则的LiDAR点云表面特征提取算法。该算法利用二次曲面拟合原理将局部点云拟合成二次曲面,预算出该曲面的曲率等微分属性,通过平均曲率法完成特征点的初选,应用曲率极值法来实现特征点的精选,运用最小生成树算法构建特征点之间的空间拓扑关系,实现特征线的提取。

摘要： 提出一种城市机载激光雷达点云的直线特征提取方法。首先基于曲率的区域增长方法分割三维点云平面,对每个点云平面进行二维投影,并进行网格化和二值化。其次通过稳健的二维线段检测方法获得平面的线特征,将二维线段重投影至三维空间得到相应的三维线段,构造线特征集。最后对线特征集构建基于固定网格的直线空间索引方法,实现基于线特征的点云索引。实验结果表明,该方法直线提取误差较低,相对平面相交法效率更高,能够有效提取城市建筑物的直线特征,通过索引提高了特征查询效率,可满足高精度区域分割和三维建模的需求。

摘要： 传统的基础地理信息数据库以关系型数据库为主,数据的空间检索主要借助空间关系运算和数据库索引来实现,对海量数据的检索效率低。为提高数据库检索效率,以地球空间网格为基础,提出一种基于地球空间网格的基础地理信息数据库空间索引方法,实现基础地理信息数据库的全库数据空间索引,为基础地理信息数据库的高效管理提供技术支撑。实践结果表明,该算法与传统的空间检索方法相比,检索效率平均提升1.5倍,部分数据可提升4倍以上。

摘要： 为了提高不同类型支持装置在不同场景中的提取可靠性及精度,提出顾及空间关系的3D LiDAR支持装置自动提取算法.通过对GNSS轨迹点抽稀处理获取关键轨迹点,对原始数据进行分层、分块处理,获取原始点云支柱,支持装置数据区域.通过邻域搜索获取支柱中心点,依据其与轨迹点和支持装置搜索层的空间关系构建空间索引.以该索引为驱动实现支持装置的初提取,获取含有接触线的支持装置,引入柱状搜索、参数化投影滤波的方式滤除接触线点云,实现提取结果的优化.经过测试可知,该算法对提取支持装置的MIoU均超过93%,Dice系数均超过94%,可以兼顾多类型支持装置,具有较强的鲁棒性和应用价值.

摘要： 鉴于利用无人机影像数据进行高精度测绘及地表三维信息提取时,从具有定位定向信息、数据规模大、影像分布密集等特点的数据集中检索包含地面控制点(ground control point,GCP)的目标影像存在检索速度较慢的问题,提出了基于GCP的影像检索方法.首先,对无人机影像点集构建最小外包矩形与基准坐标系;其次,利用GCP数据构建合适大小的索引矩形(ground control point rectangle,GCP-Rec);最后,依据GCP-Rec对影像数据批量建立索引,最终生成树形索引.效率对比实验表明,该方法能快速完成大规模无人机影像的空间索引构建,提升影像检索效率,且其检索性能优于传统的R树与四叉树等空间索引.影响因素对照实验表明,影像检索效率与GCP数量成反比关系,设定GCP-Rec边长为2.0～2.4倍航带间距时检索精度最优.

摘要： 为了实现地理信息系统在工业互联网及智慧城市等场景下的深度应用,满足与大数据、IOT等前沿技术的深度融合,提出了面向数字孪生的地理信息系统设计理念.首先,构建了一个面向数字孪生的二三维一体化的地理信息系统,包含传统二维平面地图和三维立体地图的无缝融合;然后,提出了一种基于空间栅格的索引方法,用以提高空间矢量数据的查询和渲染效率;最后,利用地理信息系统的空间锚定能力,匹配计算空间要素的关联特征,并在此基础上,使用一种基于权重分配的指标构建策略,实现了基于空间关联分析的数据融合诊断框架.在实际的项目应用中,该系统的各项性能和指标完全满足项目的要求,二三维地图渲染、数据检索以及数据融合分析的速度和精度都满足应用的要求,为数字孪生技术的实践提供了新的思路.

摘要： 本文针对时空数据流提出了一种基于时间窗口数据排序和批量装载的移动对象空间索引构建方法HSTRCL.该方法用固定长度的时间窗口将连续的时空数据流进行切分,每当一个时间窗口完成数据缓存,采用优化的索引批量装载技术,从传统的构建流程中尽可能分离出耗时的数据划分和排序操作,将数据流的接收及其他构建操作并行执行,避免不必要的加锁同步开销,加快索引的构建效率;同时,采用基于Hash和STR的主、辅索引构建技术,满足高性能且多样化的查询需求.另外,为进一步提高对象查询性能,引入聚合技术划分对象,提出了一种基于时间窗口对象聚合和批量装载的移动对象空间索引构建方法OAHSTRCL,对象查询时间约为HSTRCL的65％,但对空间查询性能会有一定程度的影响.通过理论分析和多种实验验证了所提方法的有效性.

摘要： 在遥感数据服务系统中,为了快速高效地检索出用户需要的遥感数据信息,常使用PostgreSQL开源数据库的空间数据扩展PostGIS,模拟遥感数据服务系统的使用场景.从建立数据库索引、构建查询语句等方面入手,分析并设计了更高效、更适合遥感数据服务系统的数据库索引建立策略,证明了在遥感数据服务系统中,同时建立GIST空间索引和非空间属性索引更有效.

摘要： 在航海操纵模拟器的视景可视化建模中,冰区场景需要的海冰面积非常大,大量海冰模型在视景场中动态创建模型和底层数据管理需要科学高效的方法,否则会耗费大量时间和空间资源,影响整个程序的实时性以及可视化效果.将四叉树空间索引算法应用于航海模拟器视景系统中海冰模型的动态创建和管理,可以较大程度上减少时间和空间资源的消耗,其在 定义了冰节点之后，根据船舶在视景场中的位置判断，就可以动态的控制管理整个海冰模型数据结构了，在视景系统里，船冰未发生接触时(即船体模型在海冰场外)，整个海冰区域可由一个单独的海冰模型代替，当船冰发生接触时 事先按四叉树的空间层次划分整个海冰场位置网格;根据船舶位置循环遍历所在海冰场各层，并判断末层叶节点是否生成;若未生成末层叶节点，则创建船所在位置层的子节点，在视景中表现为当前层的每块海冰模型被4块子层的模型代替;直至末层的叶节点生成，循环判断结束，树形结构的每个叶节点也代表了一个单独的海冰模型，冰区视景场在冰块重新冰冻阶段，在四叉树空间结构中即逐渐从末层删除叶节点，在二维上可简化表示为化四为一，然后重新生成四叉树路径。该方法提升了整个视景系统的流畅性,优化海冰场景的可视化效果,为航海模拟器海冰视景场的实时仿真提供了创建和管理基础,也为冰区模拟器系统后续的船冰交互过程提供了科学高效的数据基础.

摘要： 基于MapGIS K9的交互式空间索引创建插件本质是对MapGIS K9图幅索引的优化,其在推荐分幅比例的基础上,让用户可视化的对分幅数据进行操作,最终根据该分幅数据创建图幅索引。本文首先引出该插件的意义,然后根据MapGIS K9现存的图幅索引创建方式,设计了并实现了这种交互式空间索引创建插件,最终实现“按需集成”,即插即用。

摘要： 分析当前空间数据库索引的研究现状,针对不同版本空间数据快速检索的要求,提出一种支持多版本空间数据的索引方法——固定网格大小空间索引,详细论述该索引方法的基本思想、实现过程以及适用度,最后通过试验验证该方法的可行性和实用性.

摘要： 空间索引在空间数据库中具有重要的地位，是整个系统高效率的核心。R 树是空间索引发展的主要方向。针对R 树结点分裂算法复杂度较高，制约了R 树的整体效率，本文改进了结点分裂的约束条件，提出了一个更为合理的DS 约束条件，进一步提高了结点分裂的合理性。

摘要： 海量遥感影像数据管理系统，就是针对这些问题提出的一套科学有效的遥感影像数据管理解决方案。该系统是一个以遥感影像数据管理为中心，集数据检索、发布、快速浏览等数据应用为一体的一整套遥感影像数据管理和应用解决方案。其通过大量的自动化手段结合空间索引技术、工程管理技术、数据库技术、权限管理技术、数据发布浏览技术等等一系列技术措施，来实现对原有数据的搜集管理和对未来数据高效管理。通过使用该系统，将大大提高对海量遥感影像数据的管理和应用能力。本文针对空间数据管理中存在的问题提出了空间数据管理解决方案。

摘要： 对移动对象索引频繁更新问题进行了研究，提出了一种基于区域覆盖的空间索引结构虚拟网格四分树(VGQ)，通过索引移动对象所在的区域而非移动对象本身来减少由于移动对象位置改变引起的索引结构的改变，并给出了近似连续范围查询算法及增量和自底向上优化策略。实验结果表明VOQ在查询效率和空间使用上是一种有效地索引方法。

摘要： 互联网上每天都会产生大量的带地理位置标签和时间标签的文本信息,比如,微博、新闻、团购信息等等.如何在众多的信息中找到不仅在时间和空间地理位置上满足用户查询需求,还能够提供给用户多样的查询结果十分重要.本文针对带有地理位置和时间标签的文本信息,提出了多样性感知的k近邻查询(DST-kNN查询)处理方法.首先,对数据对象的时空变量进行归一化处理,进而为时空文本信息建立三维Rtree索引,有效地融合了数据对象的时间变量和空间变量,保证查询时每个数据对象最多遍历一次;然后,提出了DST-kNN查询算法,该算法在保证查询结果多样性的同时,通过三维Rtree索引缩短了查询时间;进一步提出了改进的DST-kNN查询算法(IDST-kNN),在DST-kNN算法基础上,通过先计算初值并利用初值设计一些剪枝优化策略来提高查询效率;最后,基于大量数据集的实验证明了本文提出的查询处理方法的高效性和准确性.

摘要： 互联网上每天都会产生大量的带地理位置标签和时间标签的文本信息,比如,微博、新闻、团购信息等等.如何在众多的信息中找到不仅在时间和空间地理位置上满足用户查询需求,还能够提供给用户多样的查询结果十分重要.本文针对带有地理位置和时间标签的文本信息,提出了多样性感知的k近邻查询(DST-kNN查询)处理方法.首先,对数据对象的时空变量进行归一化处理,进而为时空文本信息建立三维Rtree索引,有效地融合了数据对象的时间变量和空间变量,保证查询时每个数据对象最多遍历一次;然后,提出了DST-kNN查询算法,该算法在保证查询结果多样性的同时,通过三维Rtree索引缩短了查询时间;进一步提出了改进的DST-kNN查询算法(IDST-kNN),在DST-kNN算法基础上,通过先计算初值并利用初值设计一些剪枝优化策略来提高查询效率;最后,基于大量数据集的实验证明了本文提出的查询处理方法的高效性和准确性.

摘要： 互联网上每天都会产生大量的带地理位置标签和时间标签的文本信息,比如,微博、新闻、团购信息等等.如何在众多的信息中找到不仅在时间和空间地理位置上满足用户查询需求,还能够提供给用户多样的查询结果十分重要.本文针对带有地理位置和时间标签的文本信息,提出了多样性感知的k近邻查询(DST-kNN查询)处理方法.首先,对数据对象的时空变量进行归一化处理,进而为时空文本信息建立三维Rtree索引,有效地融合了数据对象的时间变量和空间变量,保证查询时每个数据对象最多遍历一次;然后,提出了DST-kNN查询算法,该算法在保证查询结果多样性的同时,通过三维Rtree索引缩短了查询时间;进一步提出了改进的DST-kNN查询算法(IDST-kNN),在DST-kNN算法基础上,通过先计算初值并利用初值设计一些剪枝优化策略来提高查询效率;最后,基于大量数据集的实验证明了本文提出的查询处理方法的高效性和准确性.

摘要： 互联网上每天都会产生大量的带地理位置标签和时间标签的文本信息,比如,微博、新闻、团购信息等等.如何在众多的信息中找到不仅在时间和空间地理位置上满足用户查询需求,还能够提供给用户多样的查询结果十分重要.本文针对带有地理位置和时间标签的文本信息,提出了多样性感知的k近邻查询(DST-kNN查询)处理方法.首先,对数据对象的时空变量进行归一化处理,进而为时空文本信息建立三维Rtree索引,有效地融合了数据对象的时间变量和空间变量,保证查询时每个数据对象最多遍历一次;然后,提出了DST-kNN查询算法,该算法在保证查询结果多样性的同时,通过三维Rtree索引缩短了查询时间;进一步提出了改进的DST-kNN查询算法(IDST-kNN),在DST-kNN算法基础上,通过先计算初值并利用初值设计一些剪枝优化策略来提高查询效率;最后,基于大量数据集的实验证明了本文提出的查询处理方法的高效性和准确性.

摘要： 本发明公开了一种基于网格空间索引的自定义范围空间数据面积统计方法，包括服务器端基于笛卡尔坐标系二分法规则建立全球网格剖分模型，并对空间数据进行迭代二分后进行编码，建立空间网格索引；移动端在地图上绘制自定义范围，并将自定义范围坐标与空间数据图层ID同步上传至服务器端，服务器端根据所述空间网格索引计算得到自定义空间范围对应的空间索引层级的空间索引网格集合；服务器端根据空间索引网格集合与空间数据图层ID，计算所述自定义范围的空间数据面积，并将计算结果回传到移动端进行显示等步骤。其显著效果是：提高了计算效率，计算精度高，占用资源少。

摘要： 本发明提供一种电子地图中查询空间对象和建立空间索引的方法及装置。所述方法包括：获取待查询空间对象的二进制组合ID，所述二进制组合ID中包括表示该待查询空间对象在空间索引中所属层级的层级指示位，以及表示该空间对象在该层级所属网格的初始ID；根据二进制组合ID中的层级指示位信息，确定该待查询空间对象在空间索引中的所属层级；根据二进制组合ID中的初始ID信息，确定该待查询空间对象在层级指示位信息表示的层级中所属的网格；在确定的网格中查询所述待查询空间对象。通过本发明的方法能够提高空间对象的查询效率。

摘要： 本发明的目的是提供一种基于空间索引结构树提供空间对象搜索结果的方法和设备。具体地，获取候选空间索引结构树；根据预定单元区域阈值，对候选空间索引结构树叶节点进行节点分解处理，直至获得空间索引结构树；获取用户的空间对象查询请求；根据查询区域，在空间索引结构树中进行区域匹配查询，获得匹配节点；根据查询请求，在匹配节点的空间对象中进行对象匹配查询，获得空间对象搜索结果；将空间对象搜索结果提供给用户。与现有技术相比，本发明通过根据用户的空间对象查询请求，在空间索引结构树中进行区域匹配查询，获得匹配节点，根据查询请求，在匹配节点的空间对象中进行对象匹配查询，获得空间对象搜索结果，提高了空间对象索引效率。

摘要： 本发明提出一种时间索引的气象数据转换成空间索引的方法和系统。其中，方法包括：将所有需要处理的气象数据读入，其中lat表中为各个格点的纬度数据，lon表中为各个格点的经度数据；将lat表和lon表进行拆分，得到lat表的子表和lon表的子表；针对每一个lat表的子表和lon表的子表所对应的格点范围，合并第1到第N项气象参数的时间序列；数据存储的根目录为第一级存储目录，则第二级存储目录代表第1到第K个纬度范围对应的文件，第三级存储目录代表第1到第L个经度范围对应的文件。本发明具有形成按空间索引气象数据的方法，提高检索某一个格点某一段时间数据的数据输入输出速度。

摘要： 本公开提供了一种基于数据库B‑tree索引的北斗网格空间索引与检索方法，包括：接收待查询的目标空间范围数据和查询精度，所述目标空间范围数据为GIS标准形式的WTK数据；根据所述查询精度，确定目标空间范围对应的第一网格层级；确定网格层级为第一网格层级且与目标空间范围相交的北斗剖分网格码，生成网格集合；对于所述网格集合中的每一个北斗剖分网格码，确定其兄弟网格；对所述与目标查询范围相交的北斗剖分网格及其对应的兄弟网格的第二网格层级的后代网格关联的数据进行汇总，生成查询结果。以此方式，在节约计算资源的同时能够提高空间检索的效率。

摘要： 本公开实施例提供一种基于数据库倒排索引的北斗网格空间索引方法和装置，所述方法包括：获取目标查询范围，确定所述目标查询范围对应的北斗网格集合；对所述北斗网格集合中的每一个北斗网格，基于GIN倒排索引，在关系型数据库中确定该北斗网格对应的空间对象，遍历所述北斗网格集合中的全部北斗网格，确定对应的空间对象，生成空间对象集合。以此方式，能够在查询空间对象的过程中减小索引数据量，降低计算开销。

摘要： 本发明实施例提供了一种空间索引结构、内存数据库数据索引方法及系统，空间索引结构包括：依次连接的M模块、CP模块、MBR模块、BF模块和E模块；其中，M模块用于表示当前结点中对象的个数；CP模块用于表示指向子节点组的指针，子节点组中的子节点在内存中顺序存放；MBR模块用于表示当前结点所有对象的最小外包矩形；BF模块包括若干个长度为4比特的比特段，比特段按照结点中对应的子节点对象顺序排列；E模块用于保存每条记录的顶点信息。通过去除上下层节点间的指针，只保留指向节点组头的指针，节约了指针空间。并且对节点中最小外包矩形的坐标采用相对于父节点坐标的相对坐标表示，对坐标轴进行一定精度的量化。

摘要： 本申请实施例公开了一种空间索引的建立方法、空间区域查询方法及装置，该建立方法包括：获取待建立空间索引的空间对象；对空间对象进行网格划分，得到多个网格区域和环绕于多个网格区域的多个边界多边形区域；基于多个网格区域建立空间对象的第一类型空间索引；基于多个边界多边形区域建立空间对象的第二类型空间索引。本申请在进行空间区域查询时，可以仅通过第一类型空间索引进行空间区域查询以获取查询结果，且通过第一类型空间索引进行空间区域查询的效率较高，能够提高空间区域查询的效率。

摘要： 一种基于低平衡空间树动态空间索引方法及存储介质、装置。所述方法案包括：步骤1、确定要分裂的叶子节点的索引项集合S；步骤2、将索引项集合S在d维度上划分为S1和S0两组；步骤3、对上述步骤得到的索引项集合S0集合和S1集合重复执行步骤2，分别得到索引项集合S00、S01和S10、S11四组；步骤4、初始化一个非叶节点r，其四个子节点r[0]，r[1]，r[2]和r[3]分别存储索引项集合S00，S01，S10和S11；步骤5、输出非叶节点r。

摘要： 本发明公开了一种基于网格空间索引的自定义范围空间数据面积统计方法，包括服务器端基于笛卡尔坐标系二分法规则建立全球网格剖分模型，并对空间数据进行迭代二分后进行编码，建立空间网格索引；移动端在地图上绘制自定义范围，并将自定义范围坐标与空间数据图层ID同步上传至服务器端，服务器端根据所述空间网格索引计算得到自定义空间范围对应的空间索引层级的空间索引网格集合；服务器端根据空间索引网格集合与空间数据图层ID，计算所述自定义范围的空间数据面积，并将计算结果回传到移动端进行显示等步骤。其显著效果是：提高了计算效率，计算精度高，占用资源少。