计 算 机 系 统 应 用
ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｃ － Ｓ — ａ ， ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ
２ ０ １ ４年 第 ２ ３卷 第Ｓ ｐ ａ ｉ ｔ ａ ｌ 的空间数据库 的索引与查询优
钟伟清 。 ，武 伟 ，杜国伟 。
（ 西 南大 学 计 算机 科 学 与 信 息 学 院，重 庆 ４ ０ ０ ７ ０ ０ ） （ 西南大学 资源环境学 院，重庆 ４ ０ ０ ７ ０ ０ ）
空 间数据 是 以坐标 和 拓扑 关系 的形 式存 储 的用
于描述有关空 间实体的位置 、 形状 和相互关系 的数据 ， 在地理信 息系统 中有着 不可替代 的位置ｌ １ 】 ．随着地理
１ 查 询模 型
Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ 使用双 层查询模型 ， 来解决空 间查
操作符．
① 基 金项 目： 重庆 市 自然科 学基 金（ Ｃ Ｓ Ｔ Ｃ ， ２ ０ １ ０ Ｂ Ｂ１ ０ ０ ８ ）
收稿 时间 ： ２ ０ １ ３ － ０ ６ － ０ ７ ； 收 到修 改稿 时间 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ ． ２ ６
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ Ｏｒ ａ ｃ ｌ ｅ ｌ Ｏｇ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ’ Ｓ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｕ ｓ ｅ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎｄ ｅ ｘ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｔｈｅ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｑ ｕ ｅ ｒ ｙ ｉ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｂ ｙ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐａ ｔ ｉ ａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｓ ｐａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｑ ｕ ｅ ｙ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｓ ｐａ ｔ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ； ｓ ｐａ ｔ ｉ ａ ｌ ｑ ｕ ｅ ｙ； ｒ ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ ｓ ｐａ ｔ ｉ ａ ｌ ； ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ
摘 要 ： 探讨 了 ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ １ ０ ｇ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ 空间索引 的创建及如何利用空间索 引优化 空间分析．了解空 间查询主要是通过
相关的空间算子和空间函数来进行 的． 利用 空间操作符和空间索引的结合，实现空问查询 的优化． 关键词： 空 间索引：空间查询； Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ； 优化
库 中的空间数据提供 了一种 Ｓ Ｑ Ｌ 模式和便于 存储 、
检索 、更新 、查询的函数集．它将空 问数据和 属性数 据 结合 起来管理 ， 但 是也带来 了相应 的问题 ， 最突出 的就 是空 间数据 的数据 量往往是海量 的．因此，为 了 能更加 快速 、准确地查询 空间对 象及其属性，必须要 对 空 间数据 建立一 种 高效 的索 引和选择 高 效 的空 间
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ７ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） （ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｓ ｔ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ７ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
询 问题，即初级过滤操 作和二级过 滤操作 ． 经 过两次
信息系 统技术 的高速 发展， 对 空问数据 的存储 和查 询
这一技术 也越来越 受关注， Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ 、Ａ ｒ ｃ Ｓ Ｄ Ｅ 、
过滤， 将返 回精确的查询结果集，其查询流程 如下．
Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ Ｗａ ｒ ｅ等 空间数 据库 引擎 也相应 地 曰益流 行 ，
Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ａ ｎ ｄ Ｑｕ ｅ ｒ ｙ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ Ｄａ ｔ ａ ｄ ａ ｓ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｏｒ ａ ｃ ｌ ｅ
Ｚ ＨＯ ＮＧ Ｗｅ ｉ Ｑ ｉ ｎ ｇ ， ｗｕ Ｗｅ ｉ ， Ｄ Ｕ Ｇ ｕ ｏ ． Ｗｅ ｉ
尤其 是作 为数 据库 领域 巨头 的 甲骨 文提 供 的空 间数 据管理模块 Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ 更是 倍受专业人士青 睐¨ ２ ］ ． Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ是 甲骨 文公司针对 空 间数 据管理 的一 一
组 插 件 ，其 对 存 储 在 基 于 Ｏ ｒ ａ ｃ ｌ ｅ Ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ的 空 问 数 据