基于地理空间大数据的高效索引与检索算法

摘要：

近年来,随着智能目标识别、电子传感器、协同控制以及计算机网络等先进技术的快速发展,智能交通系统实现了质的飞越,现代智能交通系统可以实现车、路、云端于一体的智能交通运输管理平台.但智能交通系统依赖于每天产生的大量的2维地理空间信息数据,因此,如何对大规模的地理空间数据进行高效的存储和查询对智能交通系统未来的普及和发展具有重要意义.然而,由于城市交通信息的复杂性、数据量大、更新速度快等特征,当前的空间索引技术很难针对2维地理空间信息数据进行高效的检索.为了优化空间大数据下2维地理空间信息数据的存储组织结构、提高检索效率,提出了一种对2维地理空间信息数据进行多层切片递归的空间索引树构造算法(multi-layer slice recursive,MSR).提出的算法首先对地图数据第1维度进行排序划分切片,生成FD(first division)切片;然后对FD切片中的地图数据进行第2维度排序,生成SD(second division)切片,在SD切片中对当前切片和相邻切片划分空间对象;最后对空间对象长度与节点容量比较进行数据聚类操作,通过判断所有切片是否完成聚类操作,自下而上递归生成MSR树.实验表明,MSR算法构建的2维空间存储结构的查询性能优于现在最具代表性的空间索引技术基于R树的批量加载算法(sort tile recursive,STR)、STR-网格混合算法(str-grid)及高效几何范围查询算法(efficient geometric range query,EGRQ).

关键词：2维地理空间信息、空间索引技术、空间大数据、MSR算法、聚类

所属期刊栏目：57

分类号：TP311(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目;深圳市科技创新委员会学科布局项目;天津市自然科学基金项目;天津大学北洋学者青年骨干教师项目

在线出版日期：2020-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：333-345