常用的空間索引技術介紹和比較：
網格空間索引、四叉樹空間索引和r樹系列空間索引最為常見。
目前國內外主要的空間資料庫也大都採用網格空間索引、四叉樹 與 r樹 這三類的空間索引結構。如著名的oracle公司的資料庫則同時採用 四叉樹和r樹兩種索引結構。
1。 空間索引技術的發展和分類
以傳統的索引技術觀點來看，可以把空間索引技術大致分為 四大類：基於b樹、基於hashing、基於二叉樹和基於空間填充區。
就目前的空間索引研究成果而言，在建立索引時，按照劃分區域是否與空間物件的分布特徵有關的標準，空間索引分為兩大類：
劃分區域與空間物件分布特徵無關的； ---包括 網格索引、四叉樹；
劃分區域與空間物件的分布特徵有關的索引方法； ---包括 bsp樹、r樹及其變種樹、cell樹、kd樹等
1.1基於固定網格劃分的空間索引
基於固定網格劃分的空間索引技術 面向地圖物件的空間位置和分布。應該屬於 柵格索引，是一種高效、簡潔、易於實現的一種空間索引。
固定網格劃分的空間索引技術 顧名思義就是將一副地圖資料按照固定的網格劃分，如將一幅地圖分割成 m行、n列，可表示為m*n，
以落入每個網格內的地圖目標建立索引，這樣只需檢索原來區域的1/（m*n），以達到 快速檢索的目的。
如下圖所示：
問題的關鍵在於 如何建立檢索，將落入每個網格的目標正確放入該網格，在檢索過程中，通過滑鼠 點選 準確的判斷出目標所在網格。
並運用相應演算法精確的剔出所選的目標，以獲得其空間資料和對應的屬性資料。
1.2四叉樹
四叉樹是基於空間劃分組織索引結構的索引機制，與規則網格劃分不同。
它將已知範圍的二維空間劃成4個相等的子空間。如果需要，可以將每個或其中幾個子空間 繼續劃分下去，這樣就形成了乙個基於四叉樹的空間劃分。
如下圖所示：
四叉樹索引通過將 資料空間逐層細分來組織資料，結構和操作比較簡單，實現比較方便。
其中 滿四叉樹空間索引，還可用 順序儲存的線性表 來表示。記憶體需求小。
關鍵是 建立四叉樹空間索引，要預先知道空間物件分布的範圍。因而不能滿足 空間資料的動態要求；此外，一旦索引建立後，樹的層次即被
固定，無法根據 資料空間物件數目的變化來調整樹高，可調節性差。
1.3r-樹
r-樹是空間索引結構中最重要的一種層次結構，其構建思想是以最小邊界矩形（簡稱mbr）遞迴的對資料集空間按照「面積」規則進行劃分。
r-樹中的非葉子節點代表乙個劃分的空間區域，即乙個矩形空間區域；
r-樹中的葉子節點包含的矩形區域對應空間物件的mbr。
構造矩形空間的原則是:
1) 矩形之間盡可能少重疊；
2） 矩形盡可能的包含更多的空間物件；
3） 矩形可以巢狀，即 矩形中可以包括更小的矩形；
r-樹的平面劃分與資料結構如圖所示：
關鍵是 進行空間檢索時，首先判斷哪些矩形區域與檢索視窗相交，再進一步判斷落在檢索視窗內的矩形區域中由哪些被檢索的物件。
優點：r-樹具有很強的靈活性與可調節性，建樹過程中無需預知整個空間物件所在的空間範圍，同時他具有較高的執行效率。
被公認為是 較好的空間索引結構，已經得到廣泛應用。
缺點：但是，r-樹也存在許多問題，可歸納為兩方面：
。由於空間物件千姿百態，其索引空間經常重疊，且其重疊的程度隨著資料量後空間維數的增加而劇增。
索引空間的重疊必然造成樹的深度及儲存空間的增加，從而導致遍歷時間增加，查詢效率下降。
。在動態構建r-樹時，還會產生大量「死空間」（不包含空間目標的索引空間），造成儲存空間的浪費，產生無效的遍歷。
1.4bsp樹
bsp樹是一種二叉樹，它將 地理空間逐級進行一分為二的劃分，如圖所示:
bsp樹能很好地與地理物件的空間分布情況相適應，但對一般處理情況而言，bsp樹深度較大，對各種操作均有不利影響。
2。主要空間索引方法對比
在眾多空間索引中，不同的索引有不同的優勢和不足及使用範圍。在選取哪一種作為空間資料庫的空間索引時，要根據實際情況和需要來確定。
所以，目前很多gis軟體中採用多種索引機制並存、取長補短的策略。
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