自适应动态平衡QER_树的设计与实现毕业论

摘要
    在空间数据库设计中，为了提高数据存取和管理的效率，一般都要为空间数据库建立索引，不同的空间数据索引结构和索引管理技术，直接影响系统的性能。空间数据的复杂性决定了其索引结构的复杂性。空间数据索引作为一种辅助性的空间数据结构，介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选，排除大量与特定空间操作无关的空间对象，从而缩小了空间数据的操作范围，提高了空间操作的速度和效率。空间数据索引技术是提高空间数据查询和各种空间分析操作等方面效率的关键技术。
    二十多年来，国内外学者提出了许多不同的空间索引方法，包括R树系列，四叉树系列，网格索引等等，这些索引方法各有优缺点。本文对空间索引的研究现状进行了粗略的总结，并对多种典型的索引方法进行了深入的研究和分析，主要分析了其结构，操作算法及性能。
    本文结合己有索引技术的优点，提出了一种新的基于四叉树，R一树及R+_树的空间索引结构:QER+一树，给出其结构说明和相关算法的描述与实现，并通过实验测试其性能。QER+一树可以限制查询范围，减少索引空间重叠。此外，在结点分裂时，还采用了强制重插入机制，优化了树的结构。因此整体上提高了索引性能。
    研究成果表明，QER+一树是一种有效的空间数据索引结构，采用这种结构，空间数据的插入，删除，特别是检索性能与R一树及R+一树相比得到很大提高。
关键字:空间数据库 空间索引 R一树 R+一树 QER+一树

目
录
摘要
Abstract
目录
第一章前言
    1.1空间数据库简介
    1.2空间索引技术的研究意义
    1.3空间索引技术的研究现状 大学排名
    1.4本文的研究内容和创新之处
    1.5本文的组织结构
第二章空间数据库索引技术
    2.1空间索引相关知识
        2.1.1空间查询分类
      2.1.2目标近似技术
        2.1.3空间查询过程
  2.2 R树系列空间索引技术
  R一树
        2.2.2 R+一树
        2.2.3 R*一树.
      2.2.4以上索引结构的比较
    2.3四叉树系列空间索引技术
        2.3.1点四叉树
        2.3.2区域四叉树
        2.3.3小结
    2.4二叉树系列空间索引技术
    2.5其他空间索引技术
    2.6总结
第三章QER+_树的设计与实现
    3.1 QER+一树
      3.1.1 QER+一树的提出
        3.1.2 QER十一树的结构
  3.2 QER+一树的构建和实现
        3.2.1构建QER+一树CreateTreeQER类的定义
        3.2.2类createTreeQER定义中的几个关键算法
    3.3 QER+一树的插入
    3.4 QER+一树的删除
    3.5 QER+一树的查找
  3.6 QER+一树结点的分裂
    3.7小结
第四章实验与性能分析
    4.1实验环境
        4.1.1开发环境
        4.1.2实验数据的设计
4.1.3主要测试指标…
2试验结果与分析
3小结
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第一章前言
1.1空间数据库简介
    空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域，如今己被广泛地应用于GIS, CAD、天气预报系统、计算机视觉、机器人、自动制图、三维建模、计算几何等领域。一般来说，空间数据是指用于表示空间物体的位置、形状、大小和分布特征等方面信息的数据。空间数据库就是以描述空间位置和点、线、面、体等特征拓扑结构的位置数据及描述这些特征的属性数据为对象的数据库，空间数据库系统则是描述、存储和处理空间数据及其属性数据的数据库系统。由于传统数据库在空间数据的表示、存储和检索上存在许多缺陷，因此迫切需要一种更方便有效地处理空间数据的数据库系统，从而形成了空间数据库这一新的数据库研究领域。
    随着数字城市、数字地球等概念的提出与应用，空间数据库，特别是大型的空间数据库受到越来越多的关注，具有广阔的应用前景。同时，随着空间数据库的应用与发展，对大型空间数据库的性能提出了更高的要求，其中重要的一部分工作是提出一种能高效处理空间数据的索引机制。
1.2空间索引技术的研究意义
    所谓空间索引，就是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间实体数据的指针等。简单地说，就是将空间对象按某种空间关系进行划分，以后对空间对象的存取都基于划分块进行