KR100309671B1 - Device and method for forming vector data phase relationship using r*-tree spatial index - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and method for forming vector data phase relationship are provided to unify a unit for forming batch phase relationship and incremental phase relationship. CONSTITUTION: The device comprises a spatial index manager(3) making and managing the spatial index to the geographic data stored in a database(1) and file system(2) by using the R*-tree, a batch mode phase relationship forming device(4) forming the phase relationship to the geographic data received from the spatial index manager according to each condition, an incremental mode phase relationship forming device(5) and a phase relationship forming result outputting device. The method comprises steps of reading the geographic data existing in a page corresponding to a leaf of R*-tree into a memory, forming the phase relationship to the read and candidate geographic data in a batch mode, extracting the geographic data relating the geographic data belonging to other page, and repeatedly executing the procedure during the batch phase relationship formation.

Description

Ｒ＊－ｔｒｅｅ 공간색인을 이용한 벡터데이터 위상 관계 형성 장치 및 방법Apparatus and Method for Forming Vector Data Phase Relationship Using R * －ｔｒｅ spatial index

본 발명은 R*-tree 공간 색인을 이용한 벡터 데이터 위상 관계 형성 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벡터형 지리 자료들 사이의 공간적인 연관성을 표현하는 위상 관계를 형성시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for forming a vector data phase relationship using an R * -tree spatial index, and more particularly, to an apparatus and method for forming a phase relationship expressing a spatial relationship between vector geographic data. will be.

일반적으로 지리 자료들 사이의 위상 관계는 지리 정보 시스템과, 컴퓨터 그래픽, CAD, 데이터베이스 관리 시스템 등을 구분짓는 중요한 요소들 중 하나이다. 종이 지도, 인공 위성 사진, 항공 사진 등의 형태로 존재하는 실세계의 지리 자료를 지리 정보 시스템에서 사용되는 자료 형태로 변환하는 입력 과정을 거친 지리 자료는 단순히 점 성분 ( 노드 ), 선 성분 ( 체인 ), 다각형 성분을 갖는 자료들로 분류될 뿐, 지리 자료들이 실세계에서 가지고 있었던 상호 관련성을 잃어버리게 된다. 따라서, 지리 자료들이 실세계에서 가지고 있었던 지리 자료들 사이의 상호 관련성을 형성시켜 주는 위상 관계 형성 과정이 필요하다.In general, the topological relationship between geographic data is one of the important factors that distinguish geographic information systems from computer graphics, CAD, and database management systems. Geographic data, which has been converted into real world geographic data in the form of paper maps, satellite photographs, aerial photographs, etc. into data types used in geographic information systems, is simply a point component (node), line component (chain). In other words, they are classified as data with polygonal components, and the geographic data loses the interrelationship they had in the real world. Therefore, it is necessary to form a topological relationship that forms the interrelationship between geographic data that geographic data had in the real world.

지리 자료들 사이의 위상 관계 형성 과정은 모든 공간 객체들을 대상으로 이루어지므로 기존의 시스템들은 크게 두가지로 분류할 수 있다.Since the process of forming the topological relationship between geographic data is performed on all spatial objects, existing systems can be classified into two types.

첫번째 부류의 시스템은 필요로하는 지리 자료들을 데이터베이스나 파일에서 필요할 때마다 읽어 들이는 시스템이다. 그러나 이 방법은 지리 자료들을 메인 메모리로 읽어들이는데 많은 시간이 소모되기 때문에 실용적으로 사용할 수 없다.The first class of systems reads the geographic data they need from a database or file whenever they need it. However, this method is not practical because it takes a lot of time to read geographic data into main memory.

두 번째 부류의 시스템은 위상 관계를 형성할 모든 지리 자료들을 데이터베이스나 파일에서 모두 읽어들여 메인 메모리에 저장하고 위상 관계를 형성하는 시스템이다. 이 시스템이 가장 일반적이고 많이 사용되고 있는 시스템이지만 처리 대상이 대용량일 때에는 모든 지리 자료를 메인 메모리에 읽어 들일 수 없는 경우가 생기기 때문에 적용할 수 없을 때가 있다.The second class of systems reads all geographic data that will form a topological relationship from a database or file, stores them in main memory, and forms a topological relationship. This system is the most common and widely used system, but when the processing target is large, it may not be applicable because all geographic data cannot be read into main memory.

또한, 기존의 시스템들은 지리 자료가 삽입되거나 삭제될 때마다 모든 지리 자료에 대하여 위상 관계 형성을 다시 수행하는 불합리한 방식을 취하고 있다.In addition, existing systems take an irrational way of performing phase relationship formation on all geographic data whenever geographic data is inserted or deleted.

따라서, 본 발명에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 대용량의 지리 자료에 대해서도 메모리 용량의 한계에 제약을 받지 않고 모든 지리 자료들 사이의 위상 관계를 빠르고 정확하게 형성할 수 있는 배치(Batch) 위상 관계 형성 장치와, 지리 자료가 삽입되거나 삭제되었을 때 모든 지리 자료들을 대상으로 위상 관계를 다시 형성하는 것이 아니라 변경이 일어난 부분만을 찾아내어 이 부분만을 대상으로 위상 관계를 형성한 후 변경이 일어나지 않은 부분과 통합하는 인크리멘탈(Incremental) 위상 관계 형성 장치를 통합한 위상 관계 형성 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a batch phase relationship forming apparatus capable of quickly and accurately forming a phase relationship between all geographic data without limitation of memory capacity even for large geographic data. When the geographic data is inserted or deleted, it does not reconstruct the topological relationship for all the geographic data. Instead, it finds only the part where the change has occurred, forms the phase relationship for only this part, and then integrates it with the unchanged part. It is an object of the present invention to provide a phase relationship forming apparatus incorporating a incremental phase relationship forming apparatus.

도 1은 지리 정보 시스템에서 사용하는 지리 자료의 예시도1 is an exemplary diagram of geographic data used in a geographic information system.

도 2는 지리 정보 시스템에서 사용하는 지리 자료를 대상으로 공간 색인을 만드는데 사용되는 일반적인 R*-tree의 예시도2 is an exemplary diagram of a general R * -tree used to create a spatial index for geographic data used in a geographic information system.

도 3은 노드를 기준으로 이 노드와 이 노드에 연결된 체인 사이의 각을 계산하는 예시도3 shows an example of calculating an angle between this node and a chain connected to the node based on the node.

도 4는 본 발명의 R*-tree 공간 색인을 이용한 지리 정보 시스템의 벡터 위상 관계 형성 장치의 블럭도4 is a block diagram of a vector phase relationship forming apparatus of a geographic information system using an R * -tree spatial index according to the present invention.

도 5는 본 발명의 R*-tree 공간 색인을 이용한 지리 정보 시스템의 벡터 위상 관계 형성 장치의 처리 흐름도5 is a flowchart illustrating a vector phase relationship forming apparatus of a geographic information system using an R * -tree spatial index according to the present invention.

도 6은 본 발명에 의한 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도6 is a process flow diagram of an apparatus for forming a phase relationship in batch mode according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 인크리멘탈(Incremental) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도7 is a process flow diagram of an apparatus for forming a phase relationship in an incremental mode according to the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 제공하는 위상 관계 형성 장치는 데이터베이스(1)나 파일 시스템(2)에 저장된 지리 자료들에 대하여 R*-tree를 이용하여 공간 색인을 만들고 관리하는 공간 색인 관리기(3)와 상기 공간 색인 관리기로부터 입력 받은 한 페이지 분량의 지리 자료에 대하여 각 조건에 따라 위상 관계를 형성하는 배치(Batch) 모드 위상 관계 형성 장치(4)와 인크리멘탈(Incremental) 모드 위상 관계 형성 장치(5) 및 위상 관계 형성 결과 출력기(6)로 이루어져 있으며, 본 발명에서 제공하는 상기 배치(Batch) 모드 위상 관계 형성 장치는 도 2의 R*-tree의 잎에 해당하는 작은 사각형 부분인 페이지에 존재하는 지리 자료들을 메모리로 읽어 들이는 단계 200과, 상기 단계 200에서 읽어 들인 지리 자료들과 후보 지리 자료들을 대상으로 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하는 단계 400과, 다른 페이지에 속해있는 지리 자료들과 연관성이 있는 지리 자료들을 추출하는 단계 500으로 구성되고, 배치(Batch) 위상 관계 형성이 진행되는 동안 상기 단계 200 내지 단계 500를 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.The phase relationship forming apparatus provided by the present invention for achieving the above object is a spatial index manager for creating and managing a spatial index using R * -tree for geographic data stored in the database (1) or file system (2) (3) and the batch mode phase relationship forming apparatus 4 and the incremental mode phase relationship that form a phase relationship according to each condition with respect to one page geographic data input from the spatial index manager. The batch mode phase relation forming apparatus provided by the present invention comprises a small rectangular portion corresponding to a leaf of the R * -tree of FIG. 2. Step 200 for reading geographic data existing in a page into memory, and batch mode for geographic data and candidate geographic data read in step 200. Forming a phase relationship, and extracting geographic data associated with geographic data belonging to another page, and performing steps 200 to 500 while batch phase relationship formation is in progress. It characterized by repeatedly performing.

또한, 본 발명에서 제공하는 인크리멘탈(Incremental) 위상 관계 형성 장치는 삽입이나 삭제가 발생하였을 때 자료의 변화가 일어난 페이지를 찾아서 이 페이지에 대해서만 삽입과 삭제를 분리하여 각각에 적합한 위상 관계 형성을 수행하고 자료의 변화가 생기지 않은 다른 페이지와 통합하는 것을 특징으로 한다.In addition, the incremental phase relationship forming apparatus provided by the present invention searches for a page where a change in data occurs when an insertion or deletion occurs, and separates insertion and deletion only for this page to form a phase relationship suitable for each. It is characterized by integrating with other pages that do not change the data.

상기한 구성에 따른 본 발명은 지리 자료들이 데이터베이스나 파일에 존재할 때 빠른 지리 자료 검색을 위하여 R*-tree를 이용하여 지리 자료들에 대하여 공간 색인을 만들고, 만들어진 공간 색인의 페이지(Page) 단위로 지리 자료를 주기억 장치로 읽어 들이고, 주기억 장치에 읽혀진 부분적인 지리 자료에 대하여 위상 관계를 형성한 후 부분적으로 형성된 위상 관계를 통합하는 과정을 거쳐 모든 지리 자료들에 대한 위상 관계를 정확하게 형성할 수 있는 배치(Batch) 위상 관계 형성 모드와, 새로운 지리 자료가 입력되거나 삭제 되었을 때 전체 지리 자료를 대상으로 위상 관계 형성을 재 수행 하지 않고, 지리 자료의 변경이 생긴 부분만을 대상으로 위상 관계를 형성하여 지리 자료의 변경이 발생하지 않은 부분과 통합함으로써 부분적으로 생긴 지리 자료의 변경이 전체 지리 자료에 미치는 영향을 최소화하여 위상 관계를 정확하게 형성하는 인크리멘탈(Incremental) 위상 관계 형성 모드로 나누어서 벡터형 지리 자료들 사이의 공간적인 연관성을 정확하게 표현하는 장치이다.The present invention according to the above configuration makes a spatial index for geographic data using R * -tree for quick geographic data retrieval when geographic data exists in a database or file, and in units of pages of the spatial index created Read the geographic data into the main memory device, form the topological relationship with the partial geographic data read into the main memory device, and then integrate the partially formed topological relationship to accurately form the topological relationship for all the geographic data. Batch phase relationship forming mode and when a new geographic data is entered or deleted, the geographic relationship is formed by forming the topological relationship only on the part where the geographic data is changed, without performing the phase relationship formation again for the entire geographic data. Geographers created in part by incorporating parts with no change in data Of a device for changing is an accurate representation of the spatial relationship between the total geographical to minimize the impact on the data by dividing the phase relationship to incremental (Incremental) phase relationship formation mode for forming precisely-shaped vector geographic data.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 지리 정보 시스템에서 사용하는 지리 자료의 예시도이고, 도 2는 지리 정보 시스템에서 사용하는 지리 자료를 대상으로 공간 색인을 만드는데 사용되는 일반적인 R*-tree의 예시도이고, 도 3은 노드를 기준으로 이 노드와 이 노드에 연결된 체인 사이의 각을 계산하는 예시도이고, 도 4는 본 발명의 R*-tree를 이용한 지리 정보 시스템의 지리 자료들 사이의 위상 관계를 형성하는 장치의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 R*-tree 공간 색인을 이용한 지리 정보 시스템의 벡터 위상 관계 형성 장치의 처리 흐름도이고, 도 6은 본 발명에 의한 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 의한 인크리멘탈(Incremental) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도이다.1 is an exemplary diagram of geographic data used in a geographic information system, FIG. 2 is an exemplary diagram of a general R * -tree used to create a spatial index for geographic data used in a geographic information system, and FIG. 3 is a node. Fig. 4 is a block diagram of a device for forming a phase relationship between geographic data of a geographic information system using R * -tree according to the present invention. 5 is a flowchart of a vector phase relationship forming apparatus of a geographic information system using the R * -tree spatial index of the present invention, and FIG. 6 is a device for forming a phase relationship in a batch mode according to the present invention. 7 is a process flow diagram of an apparatus for forming a phase relationship in an incremental mode according to the present invention.

도 1 은 지리 정보 시스템에서 처리되는 지리 자료를 대표하는 것을 표시하였다. 본 발명에서 입력으로 사용한 지리 자료는 점 성분 ( 노드 )과 선 성분 ( 체인 )으로 다각형 성분은 위상 관계 형성을 통하여 생성된다. 위상 관계가 형성되면, 체인과 다각형 사이의 위상 관계, 즉, 다각형은 자신을 구성하는 체인 1,2,3,4의 집합을 정보로 갖고 체인은 체인의 좌측 다각형과 우측 다각형에 대한 정보를 갖는다. 체인은 시작 점과 끝 점이 있기 때문에 체인의 시작 점을 기준으로 좌측과 우측을 구분할 수 있다.1 is representative of geographic data processed in a geographic information system. Geographic data used as inputs in the present invention are point components (nodes) and line components (chains). Polygonal components are generated by forming a phase relationship. When the phase relationship is formed, the phase relationship between the chain and the polygon, that is, the polygon has information about the set of chains 1,2,3,4 constituting itself and the chain has information about the left and right polygons of the chain. . Since the chain has a start point and an end point, the left and right sides can be distinguished based on the start point of the chain.

도 2는 지리 정보 시스템에서 사용하는 지리 자료를 대상으로 공간 색인을 만드는데 사용되는 일반적인 R*-tree의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a general R * -tree used to create a spatial index for geographic data used in a geographic information system.

도 3은 노드를 기준으로 이 노드와 이 노드에 연결된 체인 사이의 각을 계산하는 예시도이다.3 is an exemplary diagram for calculating an angle between this node and a chain connected to the node based on the node.

도 4는 본 발명의 R*-tree 공간 색인을 이용한 지리 정보 시스템의 벡터 위상 관계 형성 장치로서, 상기 위상 관계 형성 장치는 데이터베이스(1)나 파일 시스템(2)에 저장된 지리 자료들에 대하여 R*-tree를 이용하여 공간 색인을 만들고 관리하는 공간 색인 관리기(3)과, 상기 공간 색인 관리기(3)로부터 입력받은 한 페이지 분량의 지리 자료에 대하여 각각의 조건에 따라 위상 관계를 형성하는 배치(Batch) 모드 위상 관계 형성기(4)와 인크리멘탈(Incremental) 모드 위상 관계 형성기(5) 및 위상 관계 형성 결과 출력기(6)로 구성된다.4 is a vector phase relationship forming apparatus of a geographic information system using an R * -tree spatial index of the present invention, wherein the phase relationship forming apparatus includes R * for geographic data stored in a database 1 or a file system 2; Batch forming a spatial relationship according to each condition with respect to the spatial index manager 3 which creates and manages the spatial index using -tree, and the one-page geographic data input from the spatial index manager 3 ) Is composed of a mode phase relationship former 4, an incremental mode phase relationship former 5, and a phase relationship formation result output 6.

도 5는 본 발명의 R*-tree 공간 색인을 이용한 지리 정보 시스템의 벡터 위상 관계 형성 장치의 처리 흐름도이다. 상기 위상 관계 형성 장치는 데이터베이스나 파일에 저장된 지리 자료들에 대하여 R*-tree 공간 색인을 수행 및 관리하고(단계 100), R*-tree 공간 색인의 페이지 단위로 지리 자료를 메인 메모리로 읽어 들인다(단계 200). 지리 자료의 삽입이나 삭제가 발생하였는가를 검사하여 배치(Batch) 모드와 인크리멘탈(Incremental) 모드로 분류하되(단계 300), 상기 단계 300에서 배치(Batch) 모드로 분류되면 읽은 자료와 후보 벡터 자료에 대하여 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하고(단계 400), 다른 페이지에 속한 지리 자료와 연관성을 갖는 후보 지리 자료를 추출(단계 500)한다. 상기 단계 300 에서 인크리멘탈(Incremental) 모드로 분류되면, 삽입이나 삭제가 발생한 페이지에 대해서만 위상 관계를 형성(단계800)하고, 자료의 변경이 발생하지 않은 부분과 자료의 변경이 발생한 부분을 결합(단계 900)하는 과정으로 구성되고, 위상 관계를 형성하는 동안 상기 단계 200 내지 단계 900을 반복 수행하는 것이다.5 is a process flow diagram of a vector phase relationship forming apparatus of a geographic information system using the R * -tree spatial index of the present invention. The topological relation forming apparatus performs and manages an R * -tree spatial index on geographic data stored in a database or a file (step 100), and reads the geographic data into main memory in units of pages of an R * -tree spatial index. (Step 200). Examine whether the insertion or deletion of geographic data occurs and classify it into Batch mode and Incremental mode (step 300). A phase relationship is formed on the data in batch mode (step 400), and candidate geographic data associated with geographic data belonging to another page is extracted (step 500). When classified in incremental mode in step 300, a phase relationship is formed only for pages in which insertion or deletion has occurred (step 800), and a portion in which data change has not occurred and a portion in which data change has occurred are combined. (Step 900), the steps 200 to 900 are repeated while forming a phase relationship.

도 6은 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도이다. 도 6를 참고하면, 도 5의 단계 400의 배치(Batch) 모드 위상 관계 형성 장치는 체인을 선택(단계 410)하고, 체인의 좌-우 다각형이 모두 설정되었는가를 검사(단계 420)하고, 에지 테이블에 선택된 체인을 삽입(단계 430)하고, 체인에 연결된 노드를 찾아 선택(단계 440)하고, 선택된 노드에 연결된 체인 중에서 도 3의 노드와 체인 사이의 각도를 계산하여 각이 작은 순서대로 나열된 체인들 중 현재 선택된 체인의 다음 번에 위치한 체인을 선택(단계 450)하고, 에지 테이블의 첫 번째 체인과 상기 단계 450에서 선택한 체인이 동일한가를 검사(단계 460)하고, 에지 테이블에 있는 체인들로 다각형을 형성(단계 470)하고, 에지 테이블에 있는 체인들의 좌-우 다각형을 설정(단계 480)하고, 에지 테이블을 비우는(단계 490) 과정으로 구성되고, 위상 관계 형성 작업이 수행되는 동안 상기 단계 410 내지 단계 490을 반복 수행한다.6 is a process flow diagram of an apparatus for forming a phase relationship in batch mode. Referring to FIG. 6, the batch mode phase relationship forming apparatus of step 400 of FIG. 5 selects a chain (step 410), checks whether both left and right polygons of the chain are set (step 420), and edges. Insert the selected chain into the table (step 430), find and select the node connected to the chain (step 440), and calculate the angle between the node and the chain in FIG. Select a chain next to the currently selected chain (step 450), check whether the first chain of the edge table and the chain selected in step 450 are the same (step 460), and check the polygons with chains in the edge table. Is formed (step 470), sets the left-right polygons of the chains in the edge table (step 480), emptyes the edge table (step 490), and a phase relationship forming operation is performed. Repeat step 410 to step 490 during the above.

이와 같이 본 발명에 의한 배치(Batch) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치는 노드 테이블과 체인 테이블을 이용하여 노드와 체인 사이에 관련성을 만들어주는 노드-체인 테이블과 체인 테이블을 이용하였다. 즉 단계 450에서 현재 선택된 체인의 다음 번에 위치한 체인을 선택할 때에는 노드를 기준으로 이 노드에 연결된 모든 체인들을 도 3의 노드와 체인 사이의 각을 이용하여 각의 크기 순서로 나열하였을 때에 현재 선택된 체인의 다음에 위치한 체인을 선택하는 것이다.As described above, the apparatus for forming a phase relationship in the batch mode according to the present invention uses a node-chain table and a chain table that make a relationship between a node and a chain by using a node table and a chain table. That is, when selecting the chain located next to the currently selected chain in step 450, all the chains connected to the node based on the node are listed in the order of the angle using the angle between the node and the chain in FIG. Is to select the chain located next to.

도 7은 인크리멘탈(Incremental) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치의 처리 흐름도이다. 상기 도 5의 단계 800의 인크리멘탈(Incremental) 모드 위상 관계 형성 장치는 체인이 삽입되었는가를 검사(단계 810)하고, 삽입된 체인이 다각형 내부에 포함되는 가를 검사(단계 811)하고, 삽입된 체인이 다각형을 분할하는 가를 검사(단계 812)하고, 삽입된 체인이 새로운 다각형을 생성하는가를 검사(단계 813)하고, 상기 단계 811 이나 상기 단계 812 나 상기 단계 813의 조건에 따라 각 조건에 적합한 위상 관계를 형성(단계 814)하고, 체인이 삭제되었는가를 검사(단계 820)하고, 삭제된 체인이 다각형 내부의 체인인가를 검사(단계 821)하고, 삭제된 체인이 다각형과 다각형의 경계를 이루는 부분인가를 검사(단계 822)하고, 삭제된 체인이 기존의 다각형을 삭제하는 체인인가를 검사(단계 823)하고, 상기 단계 821 이나 상기 단계 822 나 상기 단계 823의 조건에 따라 각 조건에 적합한 위상 관계를 형성하는 단계 824 로 구성되고 위상 관계 형성 작업이 진행되는 동안 상기 단계 810 내지 단계 814로 구성되는 삽입 모드가 수행되거나 상기 단계 820 내지 단계 824 로 구성되는 삭제 모드가 수행된다.7 is a process flow diagram of an apparatus for forming a phase relationship in an incremental mode. The incremental mode phase relationship forming apparatus of step 800 of FIG. 5 checks whether the chain is inserted (step 810), checks whether the inserted chain is included in the polygon (step 811), and inserts the inserted chain. Check whether the chain divides the polygon (step 812), check whether the inserted chain generates a new polygon (step 813), and fit the conditions according to the conditions of step 811, step 812, or step 813. Form a phase relationship (step 814), check whether the chain has been deleted (step 820), check whether the deleted chain is a chain inside the polygon (step 821), and the deleted chain forms a boundary between the polygon and the polygon. The partial authorization is checked (step 822), and the deleted chain is examined for deletion of the existing polygon (step 823), and each pair is checked according to the conditions of the step 821 or the step 822 or the step 823. The steps 810 through steps performed by the insert mode, consisting of 814, or the deletion mode is composed of the step 820 to step 824 is carried out while the configuration and the phase relationship forming operation proceeds to step 824 to form a right phase relationship.

이와 같이 본 발명에 의한 인크리멘탈(Incremental) 모드에서 위상 관계를 형성하는 장치는 체인의 삽입이 일어난 경우와 체인의 삭제가 발생한 경우를 분리하여 위상 관계를 형성한다. 삽입이 발생한 경우는 세가지 조건, 즉, 체인이 다각형 내부에 삽입된 경우인 단계 811와, 체인이 기존의 다각형을 분리하는 경우인 단계 812와, 체인으로 인해 새로운 다각형이 만들어지는 단계 813 중 하나의 조건을 만족할 때 단계 814 에서 각 조건에 적합한 위상 관계를 형성한다. 그리고 삭제가 발생한 경우도 세가지 조건, 즉, 다각형 내부에 위치한 체인이 삭제된 경우인 단계 821과, 다각형들과 다각형들의 공통 경계를 이루는 체인이 삭제된 경우인 단계 822와, 체인의 삭제로 인하여 기존의 다각형이 삭제되는 경우인 단계 823 중 하나의 조건을 만족할 때 단계 824 단계에서 각 조건에 해당하는 위상 관계를 형성한다.As described above, the apparatus for forming a phase relationship in the incremental mode according to the present invention forms a phase relationship by separating a case where a chain is inserted and a case where a chain is deleted. Insertion occurs in one of three conditions: step 811, where the chain is inserted inside the polygon, step 812, where the chain separates the existing polygon, and step 813, where the chain creates a new polygon. When the conditions are satisfied, a phase relationship suitable for each condition is formed in step 814. In addition, even if the deletion occurs, three conditions, namely, step 821, in which the chain located inside the polygon is deleted, step 822, in which the chain forming a common boundary between polygons and polygons is deleted, When the condition of one of the steps 823, which is a case where the polygon of, is satisfied, a phase relationship corresponding to each condition is formed in step 824.

이상과 같은 본 발명의 R*-tree를 이용한 벡터 데이터의 위상 관계 형성 장치 및 방법은 대용량의 지리 자료에 대해서도 메모리의 한계에 제약을 받지 않고 지리 자료들 사이의 공간적인 상호 연관성을 빠르고, 정확하게 표현함으로써, 지리 자료들 사이의 인접성, 연결성, 포함 관계 등의 공간 분석 작업을 쉽게 처리할 수 있는 기능을 제공하여 실세계에 대한 정보를 손쉽게 이용할 수 있는 도구로 사용될 수 있다.As described above, the apparatus and method for forming phase relationship of vector data using R * -tree of the present invention express spatial spatial correlation between geographic data quickly and accurately without limitation of memory even for large geographic data. Therefore, it can be used as a tool to easily access information about the real world by providing a function to easily handle spatial analysis tasks such as proximity, connectivity, and inclusion relations among geographic data.

Claims (4)

벡터형 지리 자료들 사이의 공간적인 연관성을 표현하는 위상 관계를 형성시키는 장치는 데이터베이스 및 파일 시스템에 저장된 지리 자료들에 대하여 R*-tree를 이용하여 공간 색인을 만들고 관리하는 공간 색인 관리기와; 상기 공간 색인 관리기로부터 입력받은 한 페이지 분량의 지리 자료에 대하여 각각의 조건에 따라 각각 위상 관계를 형성하는 배치 모드 위상 관계 형성기와, 인크리멘탈 모드 위상 관계 형성기 및 위상 관계 형성 결과 출력기로 구성되는 것을 특징으로 하는 R*-tree 공간 색인을 이용한 벡터 데이터의 위상 관계 형성 장치.An apparatus for forming a topological relationship representing spatial relationships between vector geographic materials includes: a spatial index manager for creating and managing spatial indexes using R * -trees for geographic data stored in a database and a file system; A batch mode phase relationship generator for forming a phase relationship for each page of geographic data received from the spatial index manager according to respective conditions, an incremental mode phase relationship generator, and a phase relationship formation result output device. A phase relationship forming apparatus of vector data using R * -tree spatial index. R*-tree 공간 색인을 이용하여 공간 색인의 페이지 단위로 지리 자료들 사이의 공간적 연관성을 표현하는 위상 관계 형성 방법에 있어서, 데이터베이스나 파일에 저장된 지리 자료들에 대하여 R*-tree 공간 색인을 수행하고 관리하는 단계와; R*-tree 공간 색인의 페이지 단위로 지리 자료를 메인 메모리로 읽어 들이는 단계와; 지리 자료의 삽입이나 삭제가 발생하였는가를 검사하여 배치 모드와 인크리멘탈 모드로 분류하는 단계와;In the method of forming a topological relationship that expresses the spatial relationship between geographic data by page of a spatial index using an R * -tree spatial index, an R * -tree spatial index is performed on geographic data stored in a database or a file. And managing; Reading geographic data into main memory in units of pages of an R * -tree spatial index; Checking whether insertion or deletion of geographic data has occurred and classifying it into a batch mode and an incremental mode; a) 상기 단계에서 배치 모드로 분류되면, 읽은 자료와 후보 벡터 자료에 대하여 배치 모드에서 위상 관계를 형성하고, 다른 페이지에 속한 지리 자료와 연관성을 갖는 후보 지리 자료를 선별하는 단계와;a) forming a phase relationship in the batch mode with respect to the read data and the candidate vector data, and selecting candidate geographic data having a correlation with geographic data belonging to another page when classified into the batch mode in the step; b) 상기 단계에서 인크리멘탈 모드로 분류되면 삽입이나 삭제가 발생한 페이지에 대해서만 위상 관계를 형성하고, 자료의 변경이 발생하지 않은 부분과 자료의 변경이 발생한 부분을 결합하는 단계로 이루어지되 위상 관계를 형성하는 동안 상기 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 R*-tree 공간 색인을 이용한 벡터 데이터 위상 관계 형성 방법.b) In the above step, when classified into incremental mode, a phase relationship is formed only for pages in which insertion or deletion occurs, and a phase relationship is formed by combining a portion where no change of data occurs and a portion where change of data occurs. Iteratively performing the step while forming a vector data phase relationship forming method using the R * -tree spatial index. 제2항에 있어서, 상기 후보 지리 자료를 선별하는 단계에서 배치모드에서 위상 관계 형성방법은, 체인을 선택하는 단계와; 상기 선택된 체인의 좌-우 다각형이 모두 설정되었는가를 검사하여 에지 테이블에 선택된 체인을 삽입하는 단계와; 상기 삽입된 체인에 연결된 노드를 선택하고, 선택된 노드에 연결된 체인 중에서 해당 노드와 체인 사이의 각도를 계산하여 각이 작은 순서대로 나열된 체인들 중 현재 선택된 체인의 다음 번에 위치한 체인을 찾는 단계와; 상기 에지 테이블의 첫 번째 체인과 상기 선택한 체인이 동일한가를 검사하여 에지 테이블에 있는 체인들로 다각형을 형성하는 단계와; 상기 에지 테이블에 있는 체인들의 좌-우 다각형을 설정하고, 상기 에지 테이블을 비우는 단계로 구성하되, 위상 관계 형성 작업이 수행되는 동안 상기 단계를 순차적으로 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 R*-tree 공간 색인을 이용한 벡터 데이터 위상 관계 형성 방법.3. The method of claim 2, wherein in the step of selecting candidate geographic data, the method for forming a phase relationship in a batch mode comprises: selecting a chain; Checking whether all left and right polygons of the selected chain are set and inserting the selected chain into an edge table; Selecting a node connected to the inserted chain, calculating an angle between the node and the chain among the chains connected to the selected node, and finding a chain located next to the currently selected chain among chains in which the angles are arranged in small order; Checking that the first chain of the edge table and the selected chain are the same to form a polygon with chains in the edge table; And setting the left-right polygons of the chains in the edge table and emptying the edge table, wherein the steps are sequentially repeated while the phase relationship forming operation is performed. Vector data phase relationship formation method using * -tree spatial index. 제2항에 있어서, 상기 자료의 변경이 발생하지 않은 부분과 자료의 변경이 발생한 부분을 결합하는 단계에서 인크리멘탈 모드 위상 관계 형성 방법은, 체인이 삽입되었는가를 검사하여 체인이 삽입된 경우, 삽입된 체인이 다각형 내부에 포함되는지 그 여부와, 다각형으로의 분할여부 및 새로운 다각형의 생성여부를 검사하는 단계와; 상기 검사 결과에 따라 그에 상응하는 위상 관계를 형성하는 단계와; 체인이 삭제되었는가를 검사하는 단계와; 상기 검사결과, 체인이 삭제된 경우, 삭제된 체인이 다각형 내부의 체인인지, 다각형과 다각형의 경계를 이루는 부분인지, 기존의 다각형을 삭제하는 체인인지를 각각 검사하는 단계와; 상기 검사결과에 따라 각 조건에 적합한 위상 관계를 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 R*-tree 공간 색인을 이용한 벡터 데이터 위상 관계 형성 방법.The method of claim 2, wherein the incremental mode phase relationship forming method in the step of combining the portion in which the change of the data does not occur and the portion in which the change of the data has occurred, checks whether the chain is inserted, and when the chain is inserted, Checking whether the inserted chain is included in the polygon, whether it is divided into polygons, and whether a new polygon is generated; Forming a corresponding phase relationship according to the inspection result; Checking whether the chain has been deleted; If the chain is deleted, inspecting whether the deleted chain is a chain inside the polygon, a part forming a boundary between the polygon and the polygon, or a chain for deleting the existing polygon; Forming a phase relationship suitable for each condition according to the inspection result.
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