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基于全国第二次土地调查获得的海量矢量数据,构建统一的网络监管平台,实现全程动态监管要求移动客户端与服务器端通过无线网络进行数据交互(如矢量数据上传下载等)。一般移动客户端(如PDA,Personal Digital Assistant)内存较小,并且现有的网络带宽有限,采用矢量数据渐进传输能解决有限网络带宽与海量空间数据的传输、显示之间的矛盾,提高网络地理信息服务质量。实现渐进传输的关键是在服务器端建立多尺度空间数据库,在渐进传输的过程中为移动客户端逐层提供细节数据,能有效地降低网络负担。
本文从理论和实践两个角度,对如何在服务器端建立多尺度空间数据库进行了研究。主要研究内容包括:⑴分析国内外矢量数据渐进传输和多尺度空间数据库组织的研究现状,明确在服务器端建立多尺度空间数据库来支持海量空间数据的渐进传输。⑵研究了构建多尺度空间数据库的方法。研究了矢量空间数据结构和管理方法,PostgreSQL数据库的空间扩展模块PostGIS,分析了多尺度空间数据库的构建方法、多尺度空间数据库模式设计和多尺度空间数据索引技术,确定了本文采用“一库一版本”技术构建基于PostgreSQL/PostGIS和多尺度空间索引的多尺度空间数据库。⑶提出了基于改进R*树的多尺度空间索引及相关算法。分析了R树和R*树空间索引的数据结构和常用的插入、删除和查询等算法,主要针对R*树的数据结构和常用的插入、选择子树、分裂等算法进行改进,使实体对象能够根据自身的MBR的面积即权重因子的大小出现在R*树不同层次的非叶子结点上。测试结果表明改进R*树能较好地支持多尺度空间数据库的组织。⑷搭建了移动GIS渐进传输平台,在服务器端采用PostgreSQL/PostGIS和改进的R*树建立了多尺度空间数据库。本文采用PostGIS存储矢量空间数据,利用改进的R*树多尺度空间索引对存储在数据库中的单尺度空间数据进行组织,创建多尺度索引文件,构成“一库一版本”的多尺度空间数据库,并应用到移动GIS(Geographic InformationSystem)的渐进传输中。进行了矢量数据渐进传输效率对比测试实验,实验结果表明相对单尺度传输,多尺度渐进传输节省了传输时间。