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空间信息是信息领域开发的新大陆,有广阔的发展前景,但作为一种新事物,就需要新技术来支撑。空间信息包含了大量的空间位置信息,在其一个主要应用----GIS(Geographic Information System)系统中,即表现为地理坐标信息,这些信息虽然可以由普通数据库存储和管理,但由于它们自身的特点--不是普通的一维数据,实现诸如空间范围查询之类的空间操作难度大且精确度不高。一个成功的数据库系统不仅仅是数据存储器,而是既能存储又能管理数据的数据库管理系统。目前国内还没有一个完全商业化的空间数据库,开展此项研究的单位也不多,研究设计一套空间数据库具有很高的理论价值和现实意义。
本文首先系统地分析了数据库历史发展的趋势和创建空间数据库的必要性,接着给出了实现空间数据库的关键技术和体系结构,然后详细地介绍了索引管理部分的设计方案和实现办法。主要研究工作如下:⑴核心技术挖掘和体系结构设计。从设计者的角度分析问题,挖掘构建数据库系统的核心技术,充分研究GIS系统,深入分析空间数据的特点,从而设计出空间数据库的体系结构。⑵索引管理模块的整体分析。研究实现索引管理的方案和最适合索引空间数据的算法。⑶设计一整套索引管理的方案并加以实现。定义了系统索引管理的一系列数据结构如码值描述符、索引表、分割表等,完成了分别索引属性数据和空间数据的B+树、R树的页磁盘存储结构设计,还从系统的角度、索引实现的角度设计并实现了索引管理的主要功能函数。⑷重点介绍的索引管理部分是实现空间数据库的关键技术之一,本索引管理方案的设计是在空间数据库研究方面的一次全新探索。空间数据库系统的研究任重而道远,需要长期不懈的探索和努力。本文所做的研究对空间数据库系统的发展有着一定的积极意义,对开展此项研究的单位和个人有一定参考借鉴作用。