空間數(shù)據(jù)索引就是指依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象 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)，其中包含空間對象的概要信息，如對象的標(biāo)識、外接矩形及指向空間對象實(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象之間，它通過篩選作用，大量與特定空間操作無關(guān)的空間對象被排除，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)庫和地理信息系統(tǒng)的 整體性能，它是空間數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(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)存儲空間信息，屬性則存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。空間數(shù)據(jù)索引一般采用網(wǎng)格索引。網(wǎng)格索引主要用來對點(diǎn)的 *** 進(jìn)行索引（盡管它們也能用來處理區(qū)域），可擴(kuò)展哈希形式目錄用于對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行索引。許多索引結(jié)構(gòu) （Bang文件、Buddy樹和多級別網(wǎng)格文件）的提出都是對這個基本思想進(jìn)行深化而得的。
對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，已經(jīng)可以在商用的DBMS中看到R樹索引。這是由于R樹相對簡單，能同時處理點(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樹是多維空間的遞歸子劃分。與區(qū)域四叉樹相比 （區(qū)域四叉樹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樹中的空間分解依賴于索引的數(shù)據(jù)集。可以把R樹想像成是B+樹的思想應(yīng)用到空間數(shù)據(jù)上，R樹的許多變形包括BSP樹、K-D-B樹、Cell樹、HilbertR樹、Packed樹、R * 樹、R+樹、TV樹和X樹同時處理區(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)庫技術(shù)的發(fā)展，基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫或者對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(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。目前許多關(guān)系數(shù)據(jù)庫平臺廠商推出了一系列支持空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理平臺，如Oracle SPatial，SPatial Informix，DB2，Sybase SPatial Extender等。大多數(shù)空間數(shù)據(jù)庫平臺廠商都提供了自有的空間索引技術(shù)，如Oracle Spatial就采用了四叉樹和R樹作為其空間索引。但是，不同的空間數(shù)據(jù)庫平臺之間的空間索引卻不能通用，Oracle空間數(shù)據(jù)庫的索引機(jī)制就不能應(yīng)用于Informix數(shù)據(jù)庫中。這就給數(shù)據(jù)庫應(yīng)用者和數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員造成了很大不便，他們不得不面對各種不同的開發(fā)環(huán)境和開發(fā)模式，與數(shù)據(jù)庫技術(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)庫管理系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù) 索引機(jī)制的研究就越來越有其價值。
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來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/139eb
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