【摘 要】
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随着信息技术、计算机技术等高新技术及未来战争新理念的发展,信息战已经成为未来战争的主要作战形式。数字化战场瞬息万变,在海量信息面前,需要有一个能分析、决策的模块在短时间内给作战人员正确及时的方案,这个模块就是——地理信息系统。数据是GIS的血液,数据管理是GIS的心脏。特别是在嵌入式环境下,由于受硬件性能的制约,空间数据的管理就显得尤为重要。空间数据索引是空间数据管理的重要手段,目前PC机环境下空
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随着信息技术、计算机技术等高新技术及未来战争新理念的发展,信息战已经成为未来战争的主要作战形式。数字化战场瞬息万变,在海量信息面前,需要有一个能分析、决策的模块在短时间内给作战人员正确及时的方案,这个模块就是——地理信息系统。数据是GIS的血液,数据管理是GIS的心脏。特别是在嵌入式环境下,由于受硬件性能的制约,空间数据的管理就显得尤为重要。空间数据索引是空间数据管理的重要手段,目前PC机环境下空间数据的索引技术已经十分成熟,普遍采用的是基于磁盘读写特性的R树及其变种树,但是这些空间数据索引已不适应嵌入式环境下固态硬盘的物理特性。本文在重点研究R树系列索引算法的基础上,针对嵌入式环境下矢量数据的应用提出了一种更高效、存储量更小的索引树——CR*树。本文的研究内容主要有以下四点:1.按空间索引结构的发展进程分析了传统空间索引技术,重点对R树及其变种树的算法进行了研究,在此基础上探讨了嵌入式环境下空间索引与传统空间索引的区别,提出了嵌入式空间索引研究和突破的三个方面。2.深入研究了NAND Flash存储器读写特点,提出了NAND Flash环境下提高空间索引效率的解决方案,并在现有的空间索引压缩算法基础上,提出了两种空间索引压缩算法:相对坐标法和相对坐标-格网法。3.将R*树应用于本文提出的相对坐标-格网压缩算法,提出了CR*树索引,并详细分析了CR*树的插入、查询、删除等操作的具体算法。顾及到空间数据索引建立的完备性和系统性,提出了嵌入式空间索引的日志更新方式。4.设计了效率测试实验,对R*树和CR*树在索引节点容量、查询时节点访问量、查询时间三个方面的效率进行了理论对比分析,并用多幅矢量数据进行了验证。结果表明,CR*树在嵌入式设备上的效率明显优于R*树。
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