文档介绍：空间数据组织与管理
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空间索引定义
空间索引是指依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系，按一定顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概要信息如对象的标识、最小R树用空间对象的最小边界矩形（MBR）来逼近其几何形状，采用空间聚集的方式把相邻近的空间实体划分到一起，组成更高一级的节点；在更高一级又根据这些节点的最小外包矩形进行聚集，划分形成更高一级的节点，直到所有的实体组成一个根节点。
R树索引
R树索引
特点：
除根结点外，每个叶节点包含m~M条索引记录（其中m≦M/2）;
每个叶结点上记录了空间对象的MBR和元组标识符；
除根结点外，每个中间结点至多有M个子结点，至少有m个子结点；
每个非叶结点上记录了（MBR，子结点指针），其MBR为空间上包含其子结点中矩形的最小外包矩形；
若根结点不是叶结点，则至少包含2个子结点；
所有的叶结点出现在同一层中；
所有MBR的边与一个全局坐标系的坐标轴平行；
R树索引
优点
采用空间聚类的方法对数据进行分区，提高了空间分区节点的利用效率；
R树作为一棵平衡树，也降低了树的深度，提高了R树的检索效率；
缺点
由于R树非叶结点的MBR允许重叠，这样会导致同一空间查询出现多条查询路径情况
R树索引
要想得到一棵高效的R树，需尽量追求以下几点：
非叶结点MBR的面积尽可能小，其中不被其下级节点覆盖的面积尽可能小。这样，查找分支的决策可以在树的更高层进行，从而改进查询性能。
各非叶结点MBR的重叠尽可能小，这样可以减少查找路径的数目。
非叶结点MBR的周长可能小。
尽可能提高每个节点的子结点的数目，提高空间利用率，降低树的深度。
空间查询
01
定义
02
空间几何查询
03
空间定位查询
04
空间关系查询
05
SQL（结构化查询语言）查询
目录
空间查询
定义：根据空间特征本身的特性及与其他特征之间的空间关系，用一定方式查询满足条件的特征。
空间几何查询
应用GIS本身具有的几何量算的功能，查询空间特征的几何参数。
点：坐标，两点间的距离。
线：长度，点到线的距离。
面：面积，周长。
空间查询
空间定位查询
图形的定位（选择）有多种形式：
（1）点查询：查询一个对象；
（2）矩形查询；
（3）圆查询；
（4）多边形查询。
后三者都是查询一组对象。例如查询落入某行政区内的道路、景点等。
空间查询
空间关系查询
邻接查询
邻接关系
包含查询
包含关系
穿越查询
线面相交关系
落入查询
包含关系
缓冲区查询
包含关系
反向查询
例如：A包含B，若由A查询B则为包含查询；反之，若由B查询A则为落入查询。
空间查询
SQL（结构化查询语言查询）
由属性条件查询相应的图形。用SQL语言构造条件语句，查询满足条件的图形。例如：查询人口＞50万的县或市。
Select 人口（属性项）
From 县或市（属性表）
Where 县或市•人口＞ 50万（条件）
一般的GIS软件都设计了比较好的用户界面，交互式选择和输入有关语句的内容，代替键入完整的查询条件语句。
另外， SQL属性条件和空间关系的图形条件组合在一起，形成扩展的SQL查询语言
空间查询
在某些复杂的应用中，还可以构造一些嵌套查询和集合查询。下面给出了复杂查询的示例。其中，前两个示例为嵌套查询，后一个示例为集合查询。
找出距离Stream中河流中心线最近的一个区域。
SELECT ,
FROM Zone Z1,Streams S1
WHERE ST_Distance(,)<
ALL(SELECT ST_Distance(,)
FROM Zone Z2
WHERE <>)
空间查询
找出中心线长度超过“主街”的所有路段
SELECT RS1，name
FROM Road_Segments RS1
WHERE ST_Length()>
ANY(SELECT ST_Length(