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1、论文网（论文网（ 年年 04 月月 空间数据库索引建立空间数据库索引建立实验实验报告报告 张占阳 （长安大学地测学院地理信息系统，陕西西安 710054） 一、一、 实验课时和类型：实验课时和类型： 学时：学时：8 实验类型：综合性实验类型：综合性 二、实验目的：二、实验目的： 1认识空间数据库中数据的存放方式或存储结构； 2掌握空间数据库的格网索引、标题索引的建立方法； 3理解空间索引的功能和意义； 4加强学生面向对象程序设计的能力。 三、适用专业：三、适用专业： 地理信息系统专业 四、采用教材：四、采用教材： 教材：教材： 计算机地图制图艾自兴，龙毅编著 武汉大学出版社 参考书：参考书：
2、地图学 祝国瑞 编著 武汉大学出版社 五、仪器与工具：五、仪器与工具： P3 以上配置计算机； VC+工具软件； 实验地图数据。 六、实验原理与内容六、实验原理与内容： 本次实验为综合性实验，涉及数字地图制图原理 、 计算机地图制 图原理 、 地图数据库等几门课程中所讲的内容。 论文网（论文网（ 年年 04 月月 七、七、实验数据说明实验数据说明 1、 地图区域：地图区域：武汉市 文件名：文件名：武汉实习数据.usr 2、分类代码：、分类代码： 代码 名称 30000 控制点 10000 图廓点 10001 铁路 10003 汽渡虚线 10004 主要道路 20001 码头 20002 铁路中
3、转站 20003 河流、湖泊 20004 居民地 3、代码说明：、代码说明： 分类代码第一个字符为 1，表示线目标； 分类代码第二个字符为 2，表示面目标。 4、控制点顺序：、控制点顺序： 第一点：左上角 第二点：右上角 第三点：右下角 第四点：左下角 控制点的理论值（人为规定控制点的理论值（人为规定 x,y） ：） ： 第一点：12.50 37.40 论文网（论文网（ 年年 04 月月 第二点：62.50 37.40 第三点：62.50 82.40 采用仿射变换方法。 主要实验内容：主要实验内容： 1读取数据 2仿射变换 3绘图显示 4建立定位索引格网索引 5建立定性索引标题索引 6将已建立
4、的格网索引用于目标拾取功能的实现 7运用已建立的标题索引实现对象的属性查询 八八、实验步骤：实验步骤： 第一；第一；建立一个 MapOfWuhan （MFC）工程，参数缺省。 第二；第二；建立地图三要素：点、线、面。点类包括对应点的 X，Y 坐标； 线类包括线号（Xcode） ，线分类代码（Xflcode）以及组成线的点号数 组（m_array） ；面类包括面号（Mcode） ，面分类代码（Mflcode）以 及组成面的点号数组（m_array） 。 第三；第三；在读取数据时，要设计存储结构。在 Doc 中要建立点类数组 Array_dian，线类数组 Array_xian，面类数组 Arra
5、y_mian，分别存放对 应的点线面类目标。一共有 655 组数据，读取的时候每组中的 X，Y 坐标存放到预先定义的点类对象中， 若每组的分类代码为线类目标的 分类代码，则把相应的线的分类代码存放到事先定义的线类对象的 论文网（论文网（ 年年 04 月月 Xflcode 中，把对应的组号存放到 Xcode 中，把组成线的一系列点类 对象存放到线类对象的 m_array 中， 最后把线类对象存放到对应的线 类数组（Array_xian）中；面类也是如此。这样，就完成了读取存储， 即将不同类的对象存放到不同的类数组中。 第四；第四；对数据进行仿射变换。选择控制点中的 1，2，3 点，根据这三 点的
6、理论值和规定其在屏幕上的输出值求出仿射变换的未知系数 a0,a1,a2,b0,b1,b2。然后，顺序扫描线类数组 Array_xian 和 面类数组 Array_mian，对不同的线类对象和面类对象的坐标值进行变换 （X=a0*x+a1*y+a2;Y=b0*x+b1*y+b2)。 第五；第五；当显示数据时，为了保证面状地物不压盖线状地物，首先要对 面装地物进行显示，即顺序扫描面类数组 Array_mian，根据数组中对 象分类代码（Mflcode）的不同，将不同的对象进行着色填充并显示 在屏幕上；然后再顺序扫描线类数组 Array_xian，同样根据线分类代 码（Xflcode）的不同，对不同
7、对象规定不同的画笔并显示在屏幕上。 第六；第六；建立格网索引首先要建立一个索引类 Csuoyin，其中包括存放 经过每个格网的对象的标志号码（即线号（Xcode）和面号（Mcode） ） 的数组 HLcode，然后再 Doc 中定义一个自己已规定行列号的格网索 引类的数组 HL行号列号。然后对格网进行初始化，按行顺序扫描 每一个格网， 在初始化每一个格网时， 要顺序扫描线类数组 Array_xian 和面类数组 Array_mian，判断当前对象是否在当前格网内部，若在当 前格网内部，则将当前对象的标志码（即线号 Xcode 或面号 Mcode） 存放到当前格网对应的 HLcode 中，依次进
8、行，直到扫描完毕，格网 论文网（论文网（ 年年 04 月月 初始化完毕。 第七；第七；生成格网索引。首先要判断当前鼠标点击处所对应格网的行列 号（行号=（当前点击点.Y-20）/20；列号=（当前点击点.X-60）/20） ， 然后再顺序扫描当前格网所存放的对象，在扫描每一个对象时，都要 扫描一次线类数组 Array_xian 和面类数组 Array_mian，若当前格网对 象的号码与线类或者面类数组对象的 Xcode 或是 Mcode 相同，则对 线类或者是面类数组中的对象进行显示输出。至此，格网索引完毕。 第八；第八；建立一个定性索引的对话框，在对话框中加入一个 EditBox， 即文字输
9、入窗口，在窗口中输入要查询的地物名称，点击确定即可将 窗口中的内容存放到定性索引下预先定义的一个 Char 类型的数组 Dx_shuzu 中。 第九；第九；在 Doc 中定义一个定性索引类型的对象 Dx_dialog，然后顺序 扫描线类数组 Array_xian，若当前在对话框输入的内容与对应的线类 地物名称匹配成功 （即 Strcmp （ “对话框输入内容” ，“线类地物名称” ） =0） ，则根据当前线状地物的分类代码 Xflcode，将当前地物输出显 示在屏幕上；顺序扫描面类数组 Array_mian，若在对话框中输入的内 容与面状地物的名称匹配成功（即 Strcmp（ “对话框输入内容
10、” ， “面 类地物名称” ）=0） ，则根据面状地物的分类代码 Mflcode，将当前面 状地物输出显示在屏幕上，定性索引建立完毕。 第十；第十；求出当前点击点所对应的格网行列号，然后将当前格网存放的 对象一次取出，再求出当前点击点与每个对象的距离 d，再求出 d 中 的最小值 dmin，若 dmin规定的阀值 D，则拾取显示 dmin 对应的对 论文网（论文网（ 年年 04 月月 象，否则拾取不成功。 九九、注意事项、注意事项 1上机之前应先做好设计，以控制实验进程和方向。 2实验中注意总结，联系所涉及的理论知识，解决所遇到的问题。 十十、问题讨论、问题讨论 1格网索引建立的方法是什么？
11、格网型空间索引的基本思想是将研究区域用横竖线条划分大小相等 和不等的格网，记录每一个格网所包含的空间实体。当用户进行空间 查询时，首先计算出用户查询对象所在格网，然后再在该网格中快速 查询所选空间实体，这样一来就大大地加速了空间索引的查询速度。 建立格网索引常用的方法包括空间驱动索引和数据驱动索引， 空间驱 动索引包括均匀格网索引，点对象的网格文件索引，网格文件索引 MBB；数据驱动索引包括 R 树和 R+树索引等。 2建立空间索引的目的是什么？ 空间索引的目的是为了在地理信息系统中快速定位到所选中的地理 对象，从而提高了空间操作的速度和效率。空间技术的优劣直接影响 GIS 的整体性能，因而它是 GIS 的一项关键技术。建立空间索引机制 的主要目的是便于空间目标的定位及各种检索操作。 在一体化结构中 共有两种不同类型的索引结构：一种是建立面向目标数据(点和线要 素数据)的索引结构，以便直接明确目标与空间位置之间的二维关系； 另一种是建立面向空间数据(面要素基本格网充填数据)的索引结构， 以便使其部分具有面向目标的功能。
