空间信息共享平台中数据索引服务的研究
第２７卷第ｌ期２０１０年１月
计算机应用研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ
ＶｏＩ．２７Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１０
空间信息共享平台中数据索引服务的研究
＾
王勇，王改芳，张霞
（中国地质大学（武汉）计算机学院，武汉４３００７４）
摘要：为消除空间信息孤岛，研究开放网格服务架构，建立空间信息共享平台。用户通过平台中的网格服务透明访问虚拟组织中的数据。为提升数据索引服务的性能，提出一种改进的Ｒ树算法，在节点分裂时考虑其他节点是否有剩余空间，从而避免了频繁的分裂导致产生大量的节．最。实验结果表明，与经典Ｒ－树节点分裂算法相比，改进后的节点分裂算法的空间查询性能得到提升，该研究可为空间信息全面共享提供实用可行的实施方案。
关键词：空间信息共享；虚拟组织；空间数据索引；Ｒ树
中图分类号：ＴｌＸ３０２．７文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３６９５（２０１０）０１—０１６０—０４
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－３６９５．２０１０．０１．０４８
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄａｔａｉｎｄｅｘｓｅｒｖｉｃｅｉｎｓｐａｔｉａｌｄａｔａｓｈａｒｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍ
ＷＡＮＧＹｏｎｇ，ＷＡＮＧＧａｉ?ｆａｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａ
（＆ｔｗｏｌｏｆＣｏｒｒｑｎａｅｒ．ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏ＆ｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈ／ｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｓｐａｔｉａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｉｌｏ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｔｕｐｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄａｔａｓｈａｒｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅ－ｓｅａｒｃｈｏｆｏｐｅｎｓｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ．Ｃｌｉｅｎｔｓｃｏｕｌｄｇｅｔａｃｃｅｓｓｔｏｔｈｅｄａｔａｉｎｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍ’ｓ—ｄｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎｄｅｘｓｅｒｖｉｃｅ．ｉｔｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗＲ—ｔｒｅｅ’ｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｐｌｉｔｔｉｎｇｏｎｅｎｏｄｅ，ｉｔｃｈｅｃｋｅｄｏｔｈｅｒ’ｓ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐａｔｉａｌｄａｔａｓｈａｒｅ；ｖｉｒｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ；ｓｐａｔｉａｌ
ｄａｔａｉｎｄｅｘ；Ｒ－ｔｒｅｅ
空间信息的建设主要依赖于地理信息系统（ＧＩＳ）的建设。然而，在ＧＩＳ应用中，要求所有的ＧＩＳ应用系统都采用同一操作系统和ＧＩＳ平台显然是不现实的。其结果是在组织中存在大量异构、分布的空间信息…。为了更好地利用这些空间信息，必须采用先进的信息技术，建立良好的空间数据采集、更新与共享机制，将已有的分散于各部门的空间数据进行整合与有效集成，建立互操作平台，进行各种多源异构的空间信息的动态访问、查询、空间分析与决策，以最终消灭“信息孤岛”，实现空间数据的共享。为支持分布式空间信息集成与共享，本文建立一个基于ＯＧＳＡ（ｏｐｅｎｇｒｉｄｓｅｒｖｉｃｅｓａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）的虚拟组织，并设计了一个可以动态服务装配和松散耦合集成的空间信息共享平台。该虚拟运行环境为客户端或应用提供相同的访问接口——一ｄｓｅｒｖｉｃ船。应用和用户能够创建ｌ临时服务，并且可以发现这些服务并得到其特性，从而实现异构、分布的城市空间信息的共享与集成。
传统的空间数据共享与集成是在处理周期的最后进行数据抽取，而基于ＯＧＳＡ框架下的共享几乎实时访问关键信息，可实现对多个数据资源的即时访问悼１。为了提高即时访问的效率，需要改善空间数据索引。Ｒ树用索引记录建立树型结构，叶子节点指向数据对象。Ｒ树通过访问少量的节点就可进行空问索引。Ｒ树的索引是动态的，如何进一步提高索引效率，需要从Ｒ树的插入算法着手。经典Ｒ树的插入算法是一种本地算法，其在节点分裂时并不考虑其他节点。在这里，本文从分裂节点算法着手，当节点发生溢出时．充分考虑相邻节点的状态，从而最大限度地减少了节点的分裂。在空间信息共享的服务架构中，建立快速空间数据的索引服务成为空间信息共享平台设计的关键所在。
１共享平台的服务架构
网格技术为城市空间信息共享提供了新的思路，但是在网格环境的共享不只是交换文件，这种共享还必须是受高度控制的，需要在资源控制者和使用者之间小心地定义什么是可以共享的，哪些人可以共享，在什么条件下可以共享。虚拟组织就是基于这样的一些共享规则，由一些个人或者团体形成的集合体¨１。本文将各个地理信息系统的应用单位组织成一个虚拟组织。在空间信息网格的虚拟组织中，各个部门可以透明地访问虚拟组织中的空间数据。基于ＯＧＳＡ的空间信息共享虚拟组织中，将为每个地理信息系统安装服务的发现和使用接１２３以及向外部发布的服务接口。空间信息分散在各个组织内部，本文把上面的每个组织作为网格的一个节点。用户访问数据时，先通过发现接口访问虚拟组织内满足条件的访问接１２１，并根据需求向相关节点请求数据。在基于ＯＧＳＡ的空间信息共享虚
收稿Ｅｌ期：２００９—０４－１９；修回日期：２００９．０６—０１基金项目：中国地质大学（武汉）优秀青年教师计划资助项目（ｃｕｃ．Ｑｍ０６４５）：国家留学基金全额资助项目（【２００７】３０３５）；国家“８６３”计划资助项目（２００３ＡＡｌ３３０１０）
作者简介：王勇（１９７１．），男（满族），辽宁铁岭人，副教授，博士，加拿大西安大略大学访问学者，主要研究方向为软件工程、分布式系统以厦地理信息系统软件开发（ｇｉｓ，，７＃１２６．ｃｏｒｎ）；王改芳（１９７５一），女，讲师，博士研究生，主要研究方向为软件工程、分布式系统以及三维可视化；张霞（１９７６。）．女。讲师．硕士，主要研究方向为分布式系统覆空间数据库．
万方数据