分布式计算环境中的空间查询语言全局解析机制

讨论一种在分布式计算环境中实现基于全局逻辑的空间查询语言解析方法,并给出其实现机制。提出空间查询语言的全局解析模型及等价分布程序的概念,给出将全局空间查询语句解析为等价分布程序的方法。利用该方法能够完成全局空间查询语句到局部查询语句的映射,从而支持空间数据的分布式查询。

基于代理的并行空间查询语言

目前针对并行空间数据处理的研究主要集中在空间数据划分及其在其基础上的并行空间算法,对空间并行数据库平台本身的可用性,如应用程序的开发模式、高并发请求支持等研究较少。为此,对开源并行关系数据库查询语言进行空间查询扩展,提出一种基于代理的并行空间查询语言,并实现相应的并行数据库平台原型。基于该平台开发标准的网络地图绘图服务,在高并发环境下使用该服务对海量矢量数据进行实时渲染。实验结果表明,该平台具有与传统关系数据库一致的开发应用模式,可提供无缝的衔接方式,在海量数据高并发的情况下具有较高的可用性及查询性能。

面向实体的空间查询语言GSQL的表达与实现

GIS商业软件在进行空间查询时采取面向过程操作,这种方式的缺陷日益明显。因此,设计了一种面向问题表达的空间查询语言GSQL,在MAPGIS7.0面向实体的空间数据模型的基础上,制定了适合该模型的语法规则,具有面向实体的特点。详细论述GSQL面向实体的语法规则和查询结果的表达、GSQL的体系架构以及查询分析器的实现原理。该查询语言目前已经在MAPGIS7.0平台软件上实现,已证明确实可以解决面向过程操作方式带来的问题,以更加友好的方式与用户进行交互。

基于GIS系统的空间查询语言

目前,主流的空间数据查询语言都是在SFASQL或SQL/MMSpatial这两大国际标准的基础上进行扩展的。然而,这两大标准对于空间查询和空间分析都是函数式的,所以当查询条件增多时,其复杂的查询表达式既不适合普通用户使用,也不利于提高查询的效率。提出了一种基于GIS系统的空间查询语言SQDL-G,将空间谓词表示为空间运算符,将子查询结构引入查询表达式中,并在ArcGIS平台上建立了该语言的执行引擎。实验表明,该语言表达灵活,结构清晰,易于被用户接受。

空间查询语言中拓扑关系的定义

拓扑关系是一种重要的空间关系,被广泛应用于空间查询和空间分析中。因此定义一个完备、互斥且可以嵌入到空间查询语言中的命名拓扑关系集合有着非常重要的意义。当前,对拓扑关系集合的定义还不能描述那些由点、线或面等不同维几何对象构成的复杂空间对象之间的拓扑关系。针对目前拓扑关系研究的不足,引入了混合几何对象的概念,基于OpenGISSQL规范(OpenGISSimpleFeaturesSpecificationforSQL),定义了一个拓扑关系集合:{disjoint,touches,within,crosses,overlaps,contains,equal}。它扩充了OpenGISSQL规范中拓扑关系的定义和范畴,具有完备性和互斥性,为空间查询语言中的拓扑关系的定义提供了一个统一的框架。

基于特征的空间查询语言

地理信息系统需要管理两类信息：一类是反映事物地理位置的空间数据；一类是反映事物相关特征的属性数据。着重描述空间数据的特性并给出一种不同于结构化查询语言（ＳＱＬ）的专门用于操纵空间数据的空间查询语言，以此分析地理信息系统强大的空间分析能力。

自然空间查询语言解译机制研究

基于自然语言的空间查询语言是空间数据库和智能GIS的重要研究领域。针对空间查询语言的特殊性就基于自然语言的空间查询语言的解译机制进行了细致的研究。在空间目标名称库、空间词汇库、空间查询句型模板库、空间语料库、查询结果模板库等空间知识库的支持下,介绍了如何用最大匹配分词技术对空间查询语句进行分词;说明了利用空间查询句型模板库中的句型对查询语句进行句法分析,最终解译出空间查询目标和相应空间操作的过程;详细阐述了如何进一步将这些空间目标和空间操作转换成中间空间查询语句(即扩展空间数据类型和空间函数的SQL),并由关系数据库执行查询;最后就如何选择文字或图形两种语言形式进行查询结果表示做了说明。

空间查询语言GSQL及其解释器的研究与设计

空间查询语言是空间数据库与应用软件的接口,但由于传统的SQL不支持空间数据类型而对空间查询语句无能为力。本文在OpenGIS SQL的基础上,对空间查询语言GSQL进行研究, 并对其解释器进行详细的研究和设计。

空间查询语言规范GML-QL的研究

广泛运用Web和分布式地理信息系统(WGIS/DGIS)有利于共享的空间数据库组织之间和用户通过互连网进行数据交换。不过,这些系统和应用软件的互操作性仍然是一个不能解决的问题,直到最近出版的地理标记语言(GML)标准的出现,这一问题才得到了解决。GML是一个新的实施规范并提供中立的框架为定义地理空间应用模式和对象的可扩展标记语言(XML)的文档。XML迅速成为一个事实上的标准电子数据交换之间的Web应用程序,然而,传统的数据库查询语言,在其目前的形式下并不适合直接查询和更新XML库。由W3C提出的XQuery查询语言为XML提供了强大的查询功能,但它缺乏支持空间查询,本文主要研究具有空间查询的语言GML-QL。

时态空间查询语言及时态空间GIS结构模型

时态空间数据一体化是实现地理信息共享与发布的基础，在总结相关领域研究状况的基础上，对时态空间数据库在地理信息系统上的实现进行了一些探讨，设计了一种混合式时态空间查询语言，并以此语言为基础，构建了时态空间地理信息系统结构模型。

空间数据挖掘查询语言GMQL的设计与使用

介绍了一种空间数据挖掘查询语言GMQL ,对该语言的设计和使用进行了研究。

基于XQuery的GML查询语言研究

随着GML规范的不断完善及GIS软件厂商的广泛支持,越来越多的空间数据以GML格式存储,GML空间数据的查询已成为GIS研究的热点问题。传统的关系数据库查询语言SQL是针对平面的二维关系数据而设计的,并不适合XML/GML半结构化数据的查询;商品化GIS软件的查询系统只能查询自身的空间数据而无法查询其它GIS系统的空间数据;XML查询的研究为GML查询奠定了一定的基础。首先针对GML查询存在的问题,提出了扩展XQuery是GML查询语言实现的最佳选择;结合XML查询语言和空间数据查询语言,提出了GML查询语言的特征和GML查询语言系统框架;并根据GML空间数据的特点,以XML标准查询语言XQuery为基础,提出了XQuery空间扩展的内容;开发了GML空间数据查询语言GMLXQL,实现了GML空间数据的本原查询。

一种基于SQL变换的分布式空间查询优化算法

基于新一代GIS技术体系的空间数据的分布特点,提出了一种新的应用于分布式空间查询处理的混合启发式优化算法（HHOA）。该算法参考了传统的基于关系代数变换的启发式优化算法,同时为了克服单调采用直接连接或者半连接的弊端,引入了直接连接和半连接相混合的策略,实现更高的查询执行效率。实例研究表明,尤其是在涉及空间连接的查询前提下,该算法能够有效支持分布式空间查询的处理。

面向问题的空间应用表达与实现

讨论空间应用的一种面向问题的表达方法与实现机制。为解决空间应用的描述问题,在建立时空一体化空间数据模型基础上,定义了对SQL进行扩展的时空复合查询语言,实现了对空间应用问题的非过程化描述;研究复杂空间应用的表达问题,讨论时空复合查询语言的限制,并在语言中引入流机制,通过空间应用问题的组合实现更为复杂的空间应用,并支持空间数据分布式计算;最后给出若干空间应用实例及其面向问题的表达。

解析式表达动态连续场的空间数据库扩展

研究了动态连续场模型的地理信息的表达及其在空间数据库中的存储、访问和操作，提出了构建解析式表达的动态连续场抽象数据类型，在对象关系数据库中实现该类型的扩展,定义一系列动态连续场上的操作，并对结构化查询语言（SQL）进行扩展的方法，进而在PostgreSQL上实现了解析式表达动态连续场的基本数据类型扩展及一系列函数扩展，支持动态连续场对象的表达和操作，并通过实例演示了扩展SQL语句的功能。结果表明，将动态连续场用解析式表达并在空间数据库中实现扩展,不仅为动态场模型数据提供了完善的存储、访问和操作的机制，而且能在查询语言的层次上实现场模型数据和各类空间数据的集成应用，借助扩展SQL语言来实现面向问题的非过程化空间信息一体化处理。

空间数据库引擎综述

空间数据库引擎是空间数据库系统的核心部件。本文探讨了空间数据库引擎的概念、作用和特点，分析了空间数据库引擎现状，归纳出空间数据库引擎应具备的功能，总结了研制空间数据库引擎需要突破的关键技术。这些分析对于实现高性能空间数据库引擎具有参考意义。

空间数据库技术要点

主要介绍空间数据库的技术要点。包括3个方面:第一,空间数据模型,空间数据模型是空间数据库的核心,是空间数据库其他技术的基础;第二,空间数据索引,空间数据索引建立在空间数据模型的基础上,是空间数据查询的线索;第三,空间数据查询语言,空间数据查询语言提供了空间数据的访问和操作方法。这3个方面结合,使传统的关系数据库扩展到空间数据库,也使得能够方便、灵活地处理复杂的空间数据。

GeoSQL:一种可视化空间扩展SQL查询语言

根据结构化查询语言ＳＱＬ的基本原理，设计了空间查询语言ＧｅｏＳＱＬ及其表达形式、界面设计和实现方法。ＧｅｏＳＱＬ的特色为：①采用子查询（ｓｕｂｑｕｅｒｙ） 重组ＦＲＯＭ 语句，使其符合一般空间操作的程序；②ＧｅｏＳＱＬ的界面设计融入了Ｉｃｏｎ、Ｌｉｓｔｂｏｘ 等可视化部件，易于查询文本的形成，且减少了语法错误。

分布式协同计算的GIS技术研究

讨论GIS的基本技术体系,针对GIS应用需要提出以分布式协同计算为基本特征的新一代GIS技术。回顾GIS技术的发展历程及各代GIS技术的基本特征,分析GIS应用需求的发展趋势,提出新一代GIS应具备的基本特征;从空间数据模型、空间查询语言和空间数据分布式计算等方面讨论新一代GIS技术的理论体系,并提出现阶段可行的实现机制;介绍新一代协同计算的分布式GIS软件原型。

基于OpenGIS规范的地理信息系统组件的内核及功能设计

提出了符合OpenGIS规范的二维地理信息系统组件软件MapManager的设计思想 ,介绍了MapManager的设计过程 ,并对其不足和进一步研究方向进行了讨论。