gml空间数据的存储索引机制研究

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1、分类号：密级：学号：2006100单位代码：10407硕士学位论文论文题目:GML空间数据的存储索引机制研究研究方向GML空间数据库理论与技术专业名称计算机应用技术研究生姓名苏健强导师姓名、职称兰小机教授2008年12月24日江西·赣州I摘要GML是开放式地理信息系统协会OGC(OpenGeospatialConsortium)制定的、基于XML的地理信息编码规范，它中立于任何厂商、任何平台，为地理信息包括地理要素的空间与非空间特性信息的建模、传输和存储提供了统一的框架。它的出现为空间数据的共享和互操作提供了很好的解决方案，同时也给WebGIS技术的发展开辟了新的道路

2、。GML是XML对空间数据的编码，它既具有XML基于文本、可扩展、自描述、能够嵌套表达复杂数据模型等特征，也具有空间数据的海量、复杂、不可排序等特征。目前GML已成为空间数据编码、交换的国际标准，大量GML空间数据的不断涌现，给我们带来了新的挑战，即如何有效地管理、操纵这些GML格式的数据，如何建立良好的索引机制以高效地检索数据量大大增加的GML文档。本文结合开源纯面向对象数据库db4o和传统的空间数据库技术，研究了GML空间数据的原生对象存储方法、索引机制。本文的主要研究内容包括：(1)首先分析了GML规范中空间数据的特征、GML模式和GML空间数据建模规则，然后利

3、用开源XML解析器VTD-XML提供的解析模型(非SAX、DOM)，设计并实现了一个基于VTD-XML的新型GML解析方案，它可以用来解析符合GML3.X规范的GML模式及GML文档。(2)分析了空间数据库主要存储管理模式和面向对象空间数据模型，针对GML空间数据的特点，基于开源纯面向对象数据库引擎db4o提出了基于要素的面向对象的GML空间数据存储粒度和存储模型，设计了GML空间数据的无抗阻失调存储算法,综合以上研究，本文利用db4o提供的开发接口实现了GML空间数据存储引擎。(3)目前，开源纯面向对象数据库db4o只提供B树索引，根据GML空间数据特征，本文设计并

4、实现了基于R树的空间索引机制，利用R树索引将db4o的查询范围扩展至空间数据。基于上述的理论研究，本文利用开源软件VTD-XML、db4o提供的接口，在C#.NET环境下开发了GML解析存储原型系统，实现了GML空间数据的R树索引机制，并测试上述新型解析、存储索引机制的性能，论证本文提出的解析存储方案的可行性。关键词：GML;面向对象数据库;原生对象数据库;空间数据库;空间索引IAbstractGeographicMarkupLanguageisaneneodingspecificationwhichisestablishedbytheOpenGISandbasedo

5、nXMLforthegeographicinformation.Itisvendor-neutralandplatforms-neutral.Itprovidesaunifiedframeworkforthemodeling，transportandstorageofgeographicinformationincludingboththespatialandnon-spatialpropertiesofgeographicfeatures.Itsappearanceoffersnicesolutionsforthesharingandinteroperationof

6、spatialdata，andmeanwhile，italsobreaksanewpathforthedevelopmentofWebGIS.GMLisanXMLencodingforspatialdata,soithasthecharacterssuchatext-based，extensible，self-descriptionandexpressingthecomplicateddatamodeinthenestedway，anditisalsomassive，complexityandun-orderablelikethespatialdata.Present

7、ly，GMLhasbeentheinternationalstandardfortheencodingandexchangeofspatialdata.WiththemassiveGMLspatialdataunceasingemergence，itbringsusnewchallenges:howtoeffectuallymanageandmanipulatetheseGMLformatdataandhowtobuildfirst-rateindexmechanismtoefficientlyretrievetheGMLdoeumentwithla