适合电力gis系统的空间索引分析

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要随着全球信息化的不断发展，对地理信息系统(GIS)的应用也越来越广泛，例如电力GIS系统等。如今的GIS系统，不仅需要处理二维空间的数据，还要对三维或者更高维空间的数据进行处理，因此对于空间数据库的要求也相应提高。而限制了空间数据库性能的一个关键技术就是空问索引技术，它的肿ILt厶匕1]匕好坏是衡量GIS整体性能的一个重要指标。对空间索引技术的研究成为发展GIS技术的重点之一。电力系统中的数据有其特殊性：点、线对象较多，面对象较少，并且存在个别线对象跨越范围较大，在传统的基于网格的索引机制下，跨网格的线对象需要存储在其跨越的每个网格中，对象的重复存储必将增

2、加系统的存储开销；而基于对象的索引需要对线对象进行目标近似处理，会造成线对象的失真，影响查询效率。因此，针对电力系统需要探索一种合适的索引结构。本文首先综述了论文的研究背景及研究意义，简单介绍了空间索引的发展方向。描述了空间数据的基本特征，同时，在传统GIS技术对空间数据的组织基础上，结合电力GIS系统中数据的特点，研究了一种五层的数据组织方式。对现有的索引结构进行了分类研究，综合了两类索引结构的优点，提出了一种两级的混合索引机制。其设计思想是先按照网格索引建立一级索引，对网格的划分较粗糙，每个粗分网格中包含若干空间对象；然后以基于对象的索引对完全包含在粗分网格中的对象建立二级索引；

3、最后为存在跨越网格现象的空间对象建立一索引链表。通过这样的两级索引机制达到提高系统整体性能的目的。对二级索引机制采用的HilbertR树索引进行了改进，在其基础上引入聚类思想，提高树的叶节点中空间对象的聚类性，达到提高索引性能的目的。为改进的HiibertR树和混合索引设计了相应的操作算法。最后对混合索引机制的性能进行了理论分析和对比实验，通过实验，验证了混合索引机制的优越性。关键词：电力GIS；空问索引；混合索引；聚类HilbertR树华北电力大学硕士学位论文AbstractWiththecontinuousdevelopmentofglobalinformation．therea

4、remoreandmoreapplicationofgeographicinformationsystem(GIS)，suchasthepowerGISsystem．Today’SGISsystem，notonlyneedtodealwiththedataintwo．dimensionalspace，butalsotodealwiththedatainthree—dimensionalorhigherdimensionalspace．Thereforeitneedstoincreasetherequirementsofspatialdatabase．AkeytechnologYtol

5、imittheperformanceofspatialdatabaseisthespatialindex，itsperformanceisanimportantindicatortomeasuretheoverallperformanceoftheGIS．ThestudyofthespatialindexbecomesoneoftheprioritiesforthedevelopmentofGIS．Thedataofpowersystemhasitsparticularity．Forexample．therearemorepointandlineobjectsandfewerpoly

6、gonobjects，andsomeindividualline。objectsmayacrossalargerangeofspace．Thetraditional嘶dindexingmechanismwillincreasethestorageoverheadofthesystem，andtheobject—basedindexwillcausedistortionofthelineobjectwhichaffectqueryefficiency．Therefore，thepowersystemneedstoexploreasuitableindexstructure．Thispa

7、perreviewedtheresearchbackgroundanddidabriefintroductionofdirectiondevelopmentofthespatialindex．OnthebasisoftheorganizationforspatialdataofthetraditionalGIStechnology,combinedwiththecharacteristicsofdatainthepowerGISsystem．Thepape