[发明专利]基于Key/Value型NoSQL数据库的矢量数据先序四叉树编码和索引方法

摘要

本发明涉及一种基于Key/Value型NoSQL数据库的矢量数据先序四叉树编码和索引方法，这种方法使数据物理存储次序与空间范围连续性一致、数据主键次序与物理存储次序一致，从而在空间查询时能减少I/O操作，提高查询效率。这种方法包括如下步骤：步骤1：完全四叉树空间划分与先序四叉树结点编码；步骤2：矢量数据前缀编码和索引构建；步骤3：先序四叉树索引。

主权项

基于Key/Value型NoSQL数据库的矢量数据先序四叉树编码和索引方法，其特征在于：这种矢量数据先序四叉树编码和索引方法包括如下步骤：步骤1：完全四叉树空间划分与先序四叉树结点编码；四叉树根结点对应整个数据空间，按完全四叉树的规则，将整个空间进行完全四叉树递归划分，直到到达四叉树的最大高度，得到一棵完全四叉树，然后对完全四叉树进行先序遍历，按先序遍历次序依次给各结点编号，直到完成整棵四叉树结点编码； 步骤2：矢量数据前缀编码和索引构建；从根结点开始遍历整棵四叉树，根据矢量对象的最小外包矩形（MBR）确定能完整包含该MBR的最小结点node，以该结点编码作为前缀编码该矢量对象，并以该编码作为主键key把矢量对象存储到数据库，然后更新node索引信息，索引信息包含两部分，一部分是索引对象（key，MBR）表，要求node中的索引对象表按主键key递增排列，一部分是索引区间（minKey，maxKey），表示以该结点为根的子树的索引键区间，最后更新从node到根结点路径上所有结点的索引区间；步骤3：先序四叉树索引；从根结点开始先序遍历；A如果查询窗口与结点相离，跳过以该结点为根的整棵子树；B如果查询窗口完全覆盖结点，则读取该结点的索引区间信息（minKey，maxKey），然后根据minKey和maxKey对数据库进行范围查询；C如果查询窗口与结点部分相交，则首先读取该结点的索引对象表并进行MBR和查询窗口相交检测，然后使用通过检测的索引对象编码对数据库进行查询，最后先序遍历四棵子树，按上述方法处理子树结点。