[发明专利]一种基于Geo-BTree的范围查询方法及装置

权利要求书

1.一种基于Geo-BTree的范围查询方法，其特征在于：包括：

数据预处理步骤，将数据集中所有位置点编码成长度为n的字符串string，根据字符串按字典序对数据集中的位置点排序并编号ID；

空间索引建立步骤，根据排序后的字符串构建B-Tree索引结构；

范围查询步骤，以检索B-Tree索引结构返回的ID为起始点双向搜索获取查询域内的ID，经过滤得到ID候选集，并对候选集中ID所对应的位置点验证返回查询范围内的位置点；

所述空间索引建立步骤，具体为：

步骤210：根据字符串构建B-Tree索引结构，每个结点至少存储1个string,ID；

所述范围查询步骤，具体包括如下步骤：

步骤310：给定查询位置点q和查询距离范围d，根据geohash精度表选定与d相对应的geohash编码长度p，通过geohash算法将位置点q编码为p位长度的字符串q_s，获取字符串q_s周围8个区域的geohash编码，并将字符串q_s及其周围8个区域的geohash编码分别作为查询域，共9个查询域；其中，p对应的距离误差不小于d且为最小值，每一个geohash编码表示一个区域；

步骤320：根据检索B-Tree索引结构返回的ID，在记录集中以此ID为起始点双向搜索至不满足查询条件，返回满足查询条件的ID，为一个查询域内的ID；重复以上操作至获取9个查询域内的ID；其中，每一行数据称为一条记录，则由这些数据组成的数据集称为记录集，记录由ID、纬度、经度、字符串组成；查询条件指记录集中字符串的前p位与查询域的geohash编码相同；

步骤330：根据查询位置点q和查询距离范围d分别确定纬度范围与经度范围，通过经纬度范围对9个查询域内的ID进行筛选，最终得到ID候选集；

步骤340：计算候选集中ID对应的位置点到q的距离d_q：若d_q≤d，则返回该位置点，否则，不返回。

2.根据权利要求1所述的基于Geo-BTree的范围查询方法，其特征在于：所述数据预处理步骤，具体包括如下步骤：

步骤110：给定一个由一系列位置点构成的数据集D，通过geohash算法将D中的位置点编码成长度为n的字符串string；其中，位置点由纬度、经度数据构成；

步骤120：根据字符串按字典序对数据集中的位置点排序并编号，该编号即为对应的位置点ID，每一行数据称为一条记录，则由这些数据组成的数据集称为记录集；其中，记录由ID、纬度、经度、字符串组成。

3.根据权利要求2所述的基于Geo-BTree的范围查询方法，其特征在于：所述步骤110，包括下列步骤111、112：

步骤111：根据geohash精度表确定geohash编码长度n；

步骤112：通过geohash算法将所有位置点编码成长度为n的字符串。

4.根据权利要求1或2所述的基于Geo-BTree的范围查询方法，其特征在于：所述通过geohash算法将位置点编码成字符串具体为：首先，将经纬度范围看作二维平面坐标系；然后，采用二分法对经度/纬度进行划分，根据位置点经度/纬度在划分结果中的位置分别赋值0或1，直到划分次数满足对应的经/纬度位串的位数；之后，通过位交错方法合并经度位串与纬度位串；最后，通过Base32编码将经纬度位串编码为相应长度的字符串。