空间数据对象的索引方法和系统技术方案

本申请提供了用于索引数据空间的空间数据对象的索引方法系统，以及用于对空间数据对象的索引进行操作的方法和系统。其中一种方法包括：根据相应的空间数据对象的尺寸将每个空间数据对象与多个分区中的一个相关联，并且基于与所述空间数据对象相关联的分区，将每个空间数据对象映射到索引键。用于对空间数据对象的索引进行操作的方法和系统有助于对空间数据对象的高效选择或操作。

Indexing method and system for spatial data objects

The present application provides indexing methods, systems, and methods for operating indexes of spatial data objects in spatial data objects that index data space. Wherein the method comprises the following steps: according to the spatial data object corresponding to the size of a space is associated with each data object and multiple partitions, and associated with the spatial data based on object partitioning, mapping each spatial data object to the index key. A method and system for performing operations on indexes of spatial data objects is useful for efficient selection or operation of spatial data objects.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求享有于2014年5月30日提交的申请号为2014902064的澳大利亚专利申请的优先权，所述申请在此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及一种用于索引空间数据对象的索引方法和系统，以及在空间数据的索引上进行操作的方法和系统。
技术介绍
在现代计算机学中，空间数据对象通常在应用程序或系统中用于表示实际生活对象或抽象要素。这样的应用程序或系统的实例包括计算机辅助设计(CAD)软件程序，医学成像系统和地理制图系统。在许多情况下，空间数据对象被存储在计算机的数据库中，并且使用索引(indices)以便于对空间数据对象的高效选择或操纵。对替代的索引方法或系统存在着需求。
技术实现思路
为了便于对空间数据对象高效的选择或操作，本专利技术提供了用于索引空间数据对象的索引方法和系统，以及用于对空间数据的索引进行操作的方法和系统方法和系统。在第一方面，本专利技术提供一种于索引数据空间的空间数据对象的索引方法，包括：根据相应的空间数据对象的尺寸，将每个空间数据对象与多个分区中的一个相关联；和基于与所述空间数据对象相关联的分区，将每个空间数据对象映射到索引键。通过将空间数据对象与多个分区相关联，可以以逐个分区的形式进行多种操作；例如，在分离的多个分区上有效进行多个窗口查询，而不是单个窗口查询覆盖数据空间中的所有空间数据对象。在许多情况下，对包括各种尺寸的许多空间数据对象的大数据空间，以逐个分区的形式进行操作是更有效的。在一个实施例中，所述索引方法还包括：获得至少一个空间数据对象；和存储至少一个索引键。在一个实施例中，每个空间数据对象的尺寸是相应的空间数据对象的最大范围。在一个实施例中，所述索引方法还包括：确定空间数据对象尺寸的累积分布；和将所述累积分布分成多个分区。在一个实施例中，所述确定空间数据对象尺寸的累积分布包括：对所述数据空间的空间数据对象进行采样；确定每个采样的空间数据对象的尺寸；和确定所述采样的空间数据对象尺寸的累积分布。在一个实施例中，将所述累积分布分成多个分区包括：计算多个分区的多个集合的成本模型；和基于所述成本模型，在所述多个分区的集合中选择一个。在一个实施例中，所述索引方法还包括：将每个空间数据对象的位置映射到均匀分布的多个映射位置中的一个，并且其中，基于与所述空间数据对象相关联的分区和所述空间数据对象的映射位置，将每个空间数据对象映射到索引键。在一个实施例中，每个空间数据对象的位置是所述空间数据对象的中心位置。在一个实施例中，所述索引方法还包括：对所述数据空间的空间数据对象进行采样；确定每个采样的空间数据对象的位置；确定采样的空间数据对象位置的累积分布；和基于所述采样的空间数据对象位置的累积分布确定累积映射函数，用于将空间数据对象位置映射到均匀分布的映射位置。在一个实施例中，每个空间数据对象都是N维数据对象，其中N是大于或等于2的整数。在第二方面，本专利技术提供了一种用于索引数据空间的空间数据对象的索引系统，包括：分区关联模块，用于根据相应的空间数据对象的尺寸，将每个空间数据对象关联到多个分区中的一个分区；和对象映射模块，用于基于与所述空间数据对象相关联的所述分区，将各个空间数据对象映射到索引键。在一个实施例中，所述索引系统还包括：数据获取模块，用于从数据存储器中获取至少一个空间数据对象；和索引存储模块，用于在索引存储器中存储至少一个索引键。在一个实施例中，每个空间数据对象的尺寸是相应的空间数据对象的最大范围。在一个实施例中，所述索引系统还包括：数据尺寸分布模块，用于确定空间数据对象尺寸的累积分布；和数据分区模块，用于将所述累积分布分成多个分区。在一个实施例中，所述数据尺寸分布模块包括：数据尺寸采样子模块，用于对空间数据对象进行采样；数据尺寸子模块，用于确定每个采样的空间数据对象的尺寸；和数据尺寸分布子模块，用于确定所述采样的空间数据对象尺寸的累积分布。在一个实施例中，所述数据分区模块包括：成本计算子模块，用于计算多个分区的集合的成本模型；和分区选择子模块，用于基于由所述成本计算模块进行的计算，选择所述多个分区集合中的一个。在一个实施例中，所述索引系统还包括：数据位置映射模块，用于将每个空间数据对象的位置映射到均匀分布的多个映射的位置中的一个，并且其中，所述对象映射模块适应于基于与所述空间数据对象相关联的分区和所述空间数据对象的映射位置，将每个空间数据对象映射到相应的索引键。在一个实施例中，所述每个空间数据对象的位置是相应的空间数据对象的中心位置。在一个实施例中，所述索引系统还包括：数据位置采样子模块，用于对空间数据对象进行采样；数据位置处理子模块，用于确定每个采样的空间数据对象的位置；数据位置分配子模块，用于确定所述采样的空间数据对象位置的累积分布；和数据位置映射函数子模块，用于基于所述采样的空间数据对象位置的所述累积分布，确定累积映射函数，用于将空间数据对象位置映射到均匀分布的映射位置。在一个实施例中，每个空间数据对象都是N维数据对象，其中N是大于或等于2的整数。在一个实施例中，所述索引系统还包括：树存储器，用于存储树键；和索引模块，用于索引索引键作为树的条目。在一个实施例中，所述树键被布置为B+树。在第三方面，本专利技术提供一种对与多个分区相关联的空间数据对象的索引进行操作的方法，包括：接收对空间数据对象的查询；基于相应分区的尺寸特性和所接收的查询，确定要对与每个分区相关联的空间数据对象进行的经调整的查询；和对每个分区进行经调整的查询。在一个实施例中，每个分区的所述尺寸特性是相应分区中的空间数据对象的最大尺寸。在一个实施例中，所述操作是对空间数据对象的窗口查询。在一个实施例中，所述查询是对空间数据对象的窗口查询。在一个实施例中，所述查询的窗口是矩形的窗口。在一个实施例中，基于相应分区的尺寸特性和所接收的查询，确定要对与每个分区相关联的空间数据对象进行的经调整的查询包括：形成具有矩形窗口的窗口查询。在一个实施例中，经调整的查询的矩形窗口是通过扩展所接收的查询的所述矩形窗口来形成的。在实施例中，幅度相当于与所述相应分区相关联的空间数据对象的最大尺寸的一半。在一个实施例中，所述基于相应分区的尺寸特性和所接收的查询，确定要对与每个分区相关联的空间数据对象进行的经调整的查询还包括：将所述经调整的查询的矩形窗口的至少一个位置映射到均匀分布的多个映射位置中的至少一个。在一个实施例中，所述经调整的查询的矩形窗口的每个角位置被映射到映射位置。在一个实施例中，对每个分区进行所述经调整的查询包括确定索引键范围的列表，所述索引键范围的列表包括代表可能与所述经调整的查询的所述窗口相交的空间数据对象的索引键。在一个实施例中，所述索引键的列表是通过将分区的一个区域的索引键加入索引键的列表来确定。在一个实施例中，如果所述经调整的查询的窗口覆盖了所述区域，则所述区域的索引键被添加到所述索引键的列表中。在一个实施例中，所述索引键的列表由以下确定：将一个区域子分割成多个子区域；和添加所述经调整的查询的窗口所覆盖的每个所述子区域的索引键。在一个实施例中，所述索引键的列表是通过加入以下来确定的：索引键对、索引键对的第一键和索引键对的第二键，所述第一键表示经调整的查询的窗口的入口点，所述第二键表示经调整的查询的窗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于索引数据空间的空间数据对象的索引方法，包括：根据相应的空间数据对象的尺寸，将每个空间数据对象与多个分区中的一个相关联；以及基于与所述空间数据对象相关联的分区，将每个空间数据对象映射到索引键。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 AU 20149020641.一种用于索引数据空间的空间数据对象的索引方法，包括：根据相应的空间数据对象的尺寸，将每个空间数据对象与多个分区中的一个相关联；以及基于与所述空间数据对象相关联的分区，将每个空间数据对象映射到索引键。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：获得至少一个空间数据对象；以及存储至少一个索引键。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每个空间数据对象的尺寸是相应的空间数据对象的最大范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：确定空间数据对象尺寸的累积分布；以及将所述累积分布分成多个分区。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定空间数据对象尺寸的累积分布包括：对所述数据空间的空间数据对象进行采样；确定每个采样的空间数据对象的尺寸；以及确定所述采样的空间数据对象尺寸的累积分布。6.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述累积分布分成多个分区包括：计算多个分区的集合的成本模型；以及基于所述成本模型，在所述多个分区的集合中选择一个。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：将每个空间数据对象的位置映射到均匀分布的多个映射位置中的一个，并且其中，基于与所述空间数据对象相关联的分区以及所述空间数据对象的映射位置，将每个空间数据对象映射到索引键。8.根据权利要求7所述的方法，其中，每个空间数据对象的位置是所述空间数据对象的中心位置。9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括：对所述数据空间的空间数据对象进行采样；确定每个采样的空间数据对象的位置；确定所述采样的空间数据对象位置的累积分布；以及基于所述采样的空间数据对象位置的所述累积分布，确定累积映射函数，用于将空间数据对象位置映射到均匀分布的映射位置。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，每个空间数据对象都是N维数据对象，其中N是大于或等于2的整数。11.一种用于索引数据空间的空间数据对象的索引系统，包括：分区关联模块，用于根据相应的空间数据对象的尺寸，将各个空间数据对象关联到多个分区中的一个分区；以及对象映射模块，用于基于与所述空间数据对象相关联的所述分区，将每个空间数据对象映射到索引键。12.根据权利要求11所述的系统，还包括：数据获取模块，用于从数据存储器中获取至少一个空间数据对象；以及索引存储模块，用于在索引存储器中存储至少一个索引键。13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述每个空间数据对象的尺寸是相应的空间数据对象的最大范围。14.根据权利要求11至13中任一项所述的系统，还包括：数据尺寸分布模块，用于确定空间数据对象尺寸的累积分布；以及数据分区模块，用于将所述累积分布分成多个分区。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述数据尺寸分布模块包括：数据尺寸采样子模块，用于对空间数据对象进行采样；数据尺寸子模块，用于确定每个采样的空间数据对象的尺寸；以及数据尺寸分布子模块，用于确定所述采样的空间数据对象尺寸的累积分布。16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述数据分区模块包括：成本计算子模块，用于计算多个分区集合的成本模型；以及分区选择子模块，用于基于由所述成本计算模块进行的计算，选择所述多个分区集合中的一个。17.根据权利要求11至16中任一项所述的系统，还包括：数据位置映射模块，用于将每个空间数据对象的位置映射到均匀分布的多个映射位置中的一个，并且其中，所述对象映射模块适应于基于与所述空间数据对象相关联的分区以及所述空间数据对象的映射位置，将每个空间数据对象映射到相应的索引键。18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述每个空间数据对象的位置是相应的空间数据对象的中心位置。19.根据权利要求17或18所述的系统，还包括：数据位置采样子模块，用于对空间数据对象进行采样；数据位置处理子模块，用于确定每个采样的空间数据对象的位置；数据位置分配子模块，用于确定所述采样的空间数据对象位置的累积分布；以及数据位置映射函数子模块，用于基于所述采样的空间数据对象位置的所述累积分布，确定累积映射函数，用于将空间数据对象位置映射到均匀分布的映射位置。20.根据权利要求11至19中任一项所述的系统，其中，每个空间数据对象都是N维数据对象，其中N是大于或等于2的整数。21.根据权利要求11至20任一项所述的系统，还包括：树存储器，用于存储树键；以及索引模块，用于索引索引键作为树的条目。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述树键被布置为B+树。23.一种对与多个分区相关联的空间数据对象的索引进行操作的方法，包括：接收对空间数据对象的查询；基于相应分区的尺寸特性以及所接收的查询，确定要对与每个分区相关联的空间数据对象进行的经调整的查询；以及对每个分区进行经调整的查询。24.根据权利要求23所述的方法，其中，每个分区的所述尺寸特性是相应分区中的空间数据对象的最大尺寸。25.根据权利要求23或24所述的方法，其中，所述操作是对空间数据对象的窗口查询。26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其中，所述查询是对空间数据对象的窗口查询。27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述查询的窗口是矩形的窗口。28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，基于相应分区的尺寸特性以及所接收的查询，确定要对与每个分区相关联的空间数据对象进行的经调整的查询包括：形成具有矩形窗口的窗口查询。29.根据权利要求28所述的方法，其中，经调整的查询的所述矩形窗口是通过扩展所接收的查询的所述矩形窗口来形成的。30.根据权利要求29所述的方法，其中，幅度相当于与所述相应分区相关联的空间数据对象的最大尺寸的一半。31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，其中，基于相应分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，马丁·詹姆斯·斯特拉德林，
申请(专利权)人：湖北第二师范学院，张瑞，
类型：发明
国别省市：湖北;42