1、隨著對地觀測手段的不斷發(fā)展，人類獲取空間數(shù)據(jù)的能力達到空前的水平。快速準確地從海量空間數(shù)據(jù)中獲取有效的信息，既是GIS可用性的前提，也是對空間數(shù)據(jù)進一步分析應用的基礎。復合空間查詢是一種常用的空間查詢方式，通過幾何與屬性條件復合進行查詢以獲取用戶需要的空間信息。為了提高復合空間查詢的效率，一般通過空間索引和屬性索引進行剪枝，但由于需要在不同字段上分別建立索引，一方面增加了索引維護的復雜性，降低了存儲效率，另一方面割裂了特征間可能存在的相

2、關性，降低了查詢效率。
　　本文提出一種復合空間索引，該索引引入向量近似思想并進行空間化擴展，利用特征間的相關性實現(xiàn)對幾何與屬性特征同時剪枝，借助二進制位向量和計算機高效的位運算能力，實現(xiàn)了較高的查詢效率和較低的存儲開銷。尤其需要指出，該索引無需建立基于MBR的空間索引結(jié)構(gòu)，通過隱式空間剪枝即可實現(xiàn)更精確的空間過濾。
　　論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)提出了向量近似空間化擴展方法。論文對比分析了均勻劃分和非

3、均勻劃分對查詢效率的影響，提出了在幾何和屬性特征上建立非均勻劃分的優(yōu)化劃分方案，并采用向量近似思想將空間數(shù)據(jù)的多維特征映射到一維線性空間中。該擴展方法具有低存儲和高性能等優(yōu)點。
　　(2)提出了一種基于向量近似的復合空間索引(VAHSI，VectorApproximation based Hybrid Spatial Index)。該索引基于空間化向量近似思想把空間數(shù)據(jù)集映射為一系列數(shù)據(jù)桶。在一級過濾層，基于計數(shù)排序思想，建立了空

4、間數(shù)據(jù)集與數(shù)據(jù)桶的高速映射表，基于該高速映射表，無需任何輔助結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)在O(1)時間內(nèi)對數(shù)據(jù)桶的直接定位;在二級索引層，根據(jù)數(shù)據(jù)桶的數(shù)據(jù)密度，分別采用位向量和枚舉法建立桶索引。查詢時首先對查詢條件進行分解，通過高速映射表高速剪枝，然后利用桶索引和位運算進行二次快速剪枝以獲得更精煉的候選數(shù)據(jù)集，最后對候選數(shù)據(jù)集進行精確過濾。論文給出了該復合空間索引的查詢、插入和刪除算法。
　　(3)構(gòu)建了基于VAHSI的復合空間查詢原型系統(tǒng)，在