CN111552694A - 一种自适应地理空间网格索引方法 - Google Patents

一种自适应地理空间网格索引方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111552694A
CN111552694A CN202010398882.7A CN202010398882A CN111552694A CN 111552694 A CN111552694 A CN 111552694A CN 202010398882 A CN202010398882 A CN 202010398882A CN 111552694 A CN111552694 A CN 111552694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
adaptive
self
grids
indexing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010398882.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111552694B (zh
Inventor
闫建杰
李兵
朱文超
周波
杨扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Qingyan Jieyun Information Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Qingyan Jieyun Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Qingyan Jieyun Information Technology Co ltd filed Critical Suzhou Qingyan Jieyun Information Technology Co ltd
Priority to CN202010398882.7A priority Critical patent/CN111552694B/zh
Publication of CN111552694A publication Critical patent/CN111552694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111552694B publication Critical patent/CN111552694B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/22—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
    • G06F16/2228—Indexing structures
    • G06F16/2246—Trees, e.g. B+trees
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/24—Querying
    • G06F16/245—Query processing
    • G06F16/2457—Query processing with adaptation to user needs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本发明提供一种自适应地理空间网格索引方法，涉及索引方法技术领域。该自适应地理空间网格索引方法，该索引方法包括一种自适应地理空间网格索引建立方法和一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法，所述一种自适应地理空间网格索引建立方法包括以下步骤：S1.划分初级网格，先将整个地理空间按经纬度，均匀划分为长宽均为S0的初级网格，将存储对象相应的存储到相应的初级网格中。本发明设计的自适应地理空间网格索引方法可以保证查询效率和存储效率的平衡，并综合了四叉树索引和网格索引的优势，提高网格查找的效率，尤其适用于对计算性能和存储空间受限的车载设备上进行离线数据的存储和检索，提高车载导航的数据存储和查询效率。

Description

一种自适应地理空间网格索引方法
技术领域
本发明涉及索引方法技术领域，具体为一种自适应地理空间网格索引方法。
背景技术
在电子地图与车辆导航等应用中，查询一定空间范围内的地理对象是一种基本需求，在地图数据量越来越大的情况下，为了保证查询速度，对存储的地理对象建立空间索引是一种地理数据服务的基本技术。目前建立地理空间索引的技术主要包括网格索引技术与四叉树索引技术。
网格索引技术，是指将整个地理空间划分为一定大小的网格，根据存储对象的位置相应地按网格进行数据的组织，在查询时首先确定网格范围，只在附近的一个或若干网格中进行数据查询。通常也按照查询的层次不同，建立不同层次的网格索引。
四叉树索引技术，是将某指定位置坐标为根节点，按坐标将空间划分为四个象限，将存储的数据划分到四个象限，再将每个象限中的数据建立子树再次划分为四个象限，如此往复将所有对理对象存储在四叉树结构中。查询时从根节点开始依次进行坐标比较直到找出要查询的对象。
目前实际应用中地图数据的特点是空间范围和数据总量极大，且分布很不均匀，对于四叉树索引方法，在空间范围和数据量很大时，四叉树层级很深，由于总是需要从根节点开始进行查找，导致查询效率不高，尤其是在需要同时查询多个数据的情况下会影响查询速度。因此目前分层网格索引的方式得到更多的应用，但目前的网格索引技术都采用均匀网格划分方法，在数据分布不均匀的情况下，数据密度高的区域可能存在一个网格内的数据过多，因而检索效率较低；在数据密度较低的区域又可能存在单个网格内的数据很少，而存储效率较低的情况，同时这种情况下如果需要保证一定量的查询结果，需要读取很多网格的数据也可能影响检索效率。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应地理空间网格索引方法，解决了现有网格索引技术与四叉树索引技术检索效率较低的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种自适应地理空间网格索引方法，该索引方法包括一种自适应地理空间网格索引建立方法和一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法。
优选的，所述一种自适应地理空间网格索引建立方法包括以下步骤：
S1.划分初级网格，先将整个地理空间按经纬度，均匀划分为长宽均为S0的初级网格，将存储对象相应的存储到相应的初级网格中,S0值根据实际应用情况选取一个较大数值，保证初级网格总数较少;
S2.对每个初级网格递归地进行自适应子网格划分，具体步骤如下：
S2-1.检查当前网格的存储对象数量C，若C<=C_Max则进行步骤S2-2，否则进行步骤S2-3，C_Max为设定的单网格最大存储量，可根据实际应用情况确定，保证单个网格可以快速检索;
S2-2.当前网格不再进行划分，即当前网格为四叉树中的终端节点，保存当前网格中存储对象，当前递归结束;
S2-3.从中心点将当前网格均匀划分为四个子网格，每个子网格对应四叉树结构中的一个子树，对每个子网格递归地执行S2的网格划分步骤，直到所有网格存储数量均不超过C_Max;
S3.将保存上一步骤建立的所有网格数据和四叉树网格索引。
优选的，所述一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法包括以下步骤：
S1.根据检索范围确定所有需要检索的初级网格;
S2.对于每个初级网格，利用四叉树索引查找所有满足查询条件范围的终端节点子网格;
S3.从上述每个终端节点子网格中筛选要查询的地理对象。
（三）有益效果
本发明提供了一种自适应地理空间网格索引方法。具备以下有益效果：
1、本发明针对在数据量大且分布不匀的条件下，网格索引和四叉树索引各自问题，建立一种自适应的空间地理网格索引方法，保证单个网格内的存储对象数量较为接近，使得单个网格加载、传输、查询效率较高，同时尽量减少网格数量，取得查询效率和存储效率的平衡。并利用四叉树结构对网格而不是所有存储对象进行索引，综合了四叉树索引和网格索引的优势，提高网格查找的效率。
2、本发明尤其适用于对计算性能和存储空间受限的车载设备上进行离线数据的存储和检索，提高车载导航的数据存储和查询效率。
附图说明
图1为本发明自适应地理空间网格索引建立流程图；
图2为本发明自适应网格划分示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种自适应地理空间网格索引方法，该索引方法包括一种自适应地理空间网格索引建立方法和一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法。
一种自适应地理空间网格索引建立方法包括以下步骤：
S1.划分初级网格，先将整个地理空间按经纬度，均匀划分为长宽均为S0的初级网格，将存储对象相应的存储到相应的初级网格中,S0值根据实际应用情况选取一个较大数值，保证初级网格总数较少;
S2.对每个初级网格递归地进行自适应子网格划分，具体步骤如下：
S2-1.检查当前网格的存储对象数量C，若C<=C_Max则进行步骤S2-2，否则进行步骤S2-3，C_Max为设定的单网格最大存储量，可根据实际应用情况确定，保证单个网格可以快速检索;
S2-2.当前网格不再进行划分，即当前网格为四叉树中的终端节点，保存当前网格中存储对象，当前递归结束;
S2-3.从中心点将当前网格均匀划分为四个子网格，每个子网格对应四叉树结构中的一个子树，对每个子网格递归地执行S2的网格划分步骤，直到所有网格存储数量均不超过C_Max;
S3.将保存上一步骤建立的所有网格数据和四叉树网格索引。
一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法包括以下步骤：
S1.根据检索范围确定所有需要检索的初级网格;
S2.对于每个初级网格，利用四叉树索引查找所有满足查询条件范围的终端节点子网格;
S3.从上述每个终端节点子网格中筛选要查询的地理对象
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种自适应地理空间网格索引方法，其特征在于：该索引方法包括一种自适应地理空间网格索引建立方法和一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法。
2.根据权利要求1所述的一种自适应地理空间网格索引方法，其特征在于：所述一种自适应地理空间网格索引建立方法包括以下步骤：
S1.划分初级网格，先将整个地理空间按经纬度，均匀划分为长宽均为S0的初级网格，将存储对象相应的存储到相应的初级网格中,S0值根据实际应用情况选取一个较大数值，保证初级网格总数较少；
S2.对每个初级网格递归地进行自适应子网格划分，具体步骤如下：
S2-1.检查当前网格的存储对象数量C，若C<=C_Max则进行步骤S2-2，否则进行步骤S2-3，C_Max为设定的单网格最大存储量，可根据实际应用情况确定，保证单个网格可以快速检索；
S2-2.当前网格不再进行划分，即当前网格为四叉树中的终端节点，保存当前网格中存储对象，当前递归结束；
S2-3.从中心点将当前网格均匀划分为四个子网格，每个子网格对应四叉树结构中的一个子树，对每个子网格递归地执行S2的网格划分步骤，直到所有网格存储数量均不超过C_Max；
S3.将保存上一步骤建立的所有网格数据和四叉树网格索引。
3.根据权利要求1所述的一种自适应地理空间网格索引方法，其特征在于：所述一种使用自适应网格索引进行空间数据检索的方法包括以下步骤：
S1.根据检索范围确定所有需要检索的初级网格；
S2.对于每个初级网格，利用四叉树索引查找所有满足查询条件范围的终端节点子网格；
S3.从上述每个终端节点子网格中筛选要查询的地理对象。
CN202010398882.7A 2020-05-12 2020-05-12 一种自适应地理空间网格索引方法 Active CN111552694B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010398882.7A CN111552694B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种自适应地理空间网格索引方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010398882.7A CN111552694B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种自适应地理空间网格索引方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111552694A true CN111552694A (zh) 2020-08-18
CN111552694B CN111552694B (zh) 2023-08-29

Family

ID=72008024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010398882.7A Active CN111552694B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种自适应地理空间网格索引方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111552694B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113157843A (zh) * 2021-04-21 2021-07-23 天时地理(深圳)智能科技有限公司 一种基于空间网格化索引的地理空间数据管理方法
CN113312742A (zh) * 2021-03-15 2021-08-27 中国再保险(集团)股份有限公司 环形空间网格数据结构及其构建和检索方法及装置
CN114726595A (zh) * 2022-03-24 2022-07-08 中科吉芯(昆山)信息科技有限公司 一种利用时空信息认证人机身份的方法
CN115840752A (zh) * 2023-02-24 2023-03-24 西安索格亚航空科技有限公司 一种全球航空导航数据的存储及查询方法
CN116824050A (zh) * 2023-06-16 2023-09-29 广东际洲科技股份有限公司 一种it设备可视化运维系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107423373A (zh) * 2017-07-04 2017-12-01 东南大学 一种城市级三维建筑模型索引方法
CN109063193A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 中国科学院地理科学与资源研究所 一种专题地图推荐显示的方法及装置
CN110097754A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 东北大学 一种高速公路上车辆拥塞情况实时监测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107423373A (zh) * 2017-07-04 2017-12-01 东南大学 一种城市级三维建筑模型索引方法
CN109063193A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 中国科学院地理科学与资源研究所 一种专题地图推荐显示的方法及装置
CN110097754A (zh) * 2019-04-19 2019-08-06 东北大学 一种高速公路上车辆拥塞情况实时监测方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113312742A (zh) * 2021-03-15 2021-08-27 中国再保险(集团)股份有限公司 环形空间网格数据结构及其构建和检索方法及装置
CN113312742B (zh) * 2021-03-15 2023-10-10 中国再保险(集团)股份有限公司 环形空间网格数据结构及其构建和检索方法及装置
CN113157843A (zh) * 2021-04-21 2021-07-23 天时地理(深圳)智能科技有限公司 一种基于空间网格化索引的地理空间数据管理方法
CN113157843B (zh) * 2021-04-21 2022-03-22 天时地理(深圳)智能科技有限公司 一种基于空间网格化索引的地理空间数据管理方法
CN114726595A (zh) * 2022-03-24 2022-07-08 中科吉芯(昆山)信息科技有限公司 一种利用时空信息认证人机身份的方法
CN114726595B (zh) * 2022-03-24 2023-09-29 中科吉芯(昆山)信息科技有限公司 一种利用时空信息认证人机身份的方法
CN115840752A (zh) * 2023-02-24 2023-03-24 西安索格亚航空科技有限公司 一种全球航空导航数据的存储及查询方法
CN116824050A (zh) * 2023-06-16 2023-09-29 广东际洲科技股份有限公司 一种it设备可视化运维系统
CN116824050B (zh) * 2023-06-16 2024-06-04 广东际洲科技股份有限公司 一种it设备可视化运维系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111552694B (zh) 2023-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111552694B (zh) 一种自适应地理空间网格索引方法
CN105138560A (zh) 基于多级空间索引技术的分布式空间矢量数据管理方法
CN113268557B (zh) 一种适应显示导向型可视化分析的快速的空间索引方法
CN107423373A (zh) 一种城市级三维建筑模型索引方法
Kipf et al. Approximate geospatial joins with precision guarantees
CN115438081A (zh) 一种海量船舶位置点云多级聚合与实时更新方法
CN113010570B (zh) 电网设备矢量数据查询方法、装置、计算机设备和介质
CN113326343B (zh) 基于多级网格和文件索引的路网数据存储方法及系统
CN108509532B (zh) 一种应用于地图的聚点方法和装置
CN110765073B (zh) 分布式存储系统的文件管理方法、介质、设备及装置
CN117009411A (zh) 一种基于点云数据网格化空间存储与索引方法、装置及计算机可读存储介质
CN113449052A (zh) 空间索引的建立方法、空间区域查询方法及装置
CN113901156B (zh) 三维自适应网格r+树混合索引构建、维护、查询方法
CN115858589A (zh) 一种Hive数仓动态智能分区方法及系统
CN113722415B (zh) 点云数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN113946584A (zh) 面向海量矢量数据检索的qrb树索引方法
CN112307025B (zh) 一种分布式索引的构建方法及装置
CN117671392B (zh) 国土空间数据的网格划分方法、装置、设备及介质
CN115840752B (zh) 一种全球航空导航数据的存储及查询方法
CN109325086B (zh) 一种离散地理数据归档管理方法
CN111709593B (zh) 一种基于弱空间约束的空间资源优化分配方法
CN114064995B (zh) 一种路网环境下基于位置的静态skyline查询方法
CN109656926A (zh) 数据库的管理方法
WO2022033696A1 (en) Apparatus and method for distributing data over a plurality of database nodes
CN116579166A (zh) 电磁仿真方法、装置、电子设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant