第1章 并行处理中空间数据域分解研究进展 1
1.1 并行计算与空间分析并行算法研究现状 1
1.1.1 并行计算机和并行计算体系结构 1
1.1.2 GIS空间分析研究现状 3
1.2 空间数据库引擎研究进展 4
1.2.1 空间数据库模型 4
1.2.2 空间数据库引擎的体系结构及对比 5
1.2.3 空间数据库引擎关键技术 8
1.3 空间索引技术研究进展 10
1.3.1 空间索引结构的必要条件 10
1.3.2 空间索引分类 11
1.3.3 常用空间索引结构 12
1.4 空间数据分解技术研究现状 14
1.4.1 空间数据模型 14
1.4.2 空间数据域分解 15
1.4.3 空间数据的分解粒度 16
1.4.4 空间数据的分解方法 18
1.5 并行I/O策略研究现状 19
1.5.1 并行I/O的目标 19
1.5.2 冗余磁盘阵列方法 20
1.5.3 并行文件系统 20
1.6 小结 21
第2章 基于空间数据库的空间分析并行处理框架设计 22
2.1 空间分析并行处理框架设计的基础 22
2.1.1 共相式GIS 22
2.1.2 并行编程环境 25
2.1.3 并行算法的性能指标 29
2.2 GIS空间分析算法分类 31
2.2.1 空间分析理论体系 31
2.2.2 GIS软件与空间分析 34
2.2.3 常用并行空间分析算法及分类 35
2.3 空间分析并行处理框架设计 38
2.3.1 空间分析并行处理框架结构 38
2.3.2 空间数据模型 41
2.3.3 并行处理框架与空间数据库引擎 42
2.3.4 并行处理模式 45
2.4 小结 48
第3章 空间数据域分解和原型系统关键技术及解决方案 49
3.1 四种外挂式空间索引的特点 49
3.2 空间数据域分解 50
3.2.1 基于R树的数据分解 51
3.2.2 基于四叉树的数据分解 57
3.2.3 基于图幅索引的数据分解 59
3.2.4 基于多级网格索引的数据分解 61
3.3 空间索引的并发编辑 63
3.3.1 基于锁定的并发编辑 63
3.3.2 CQR树的提出 63
3.3.3 CQR树算法描述 66
3.3.4 CQR的空间查询策略及性能分析 67
3.4 并行I/O策略 70
3.4.1 空间数据并行I/O的目标和原则 70
3.4.2 空间数据的分区存储 70
3.4.3 空间数据缓存和预取策略 72
3.5 负载平衡 76
3.6 小结 76
第4章 实验研究 77
4.1 空间索引并行加载算法 77
4.1.1 问题的提出 78
4.1.2 基于TGS算法的R树并行构建 78
4.1.3 查询效率分析 80
4.1.4 实验分析 81
4.2 线段求交算法的并行化 85
4.2.1 相关研究 86
4.2.2 基于规则格网的线段求交算法 87
4.2.3 实验分析 90
4.3 最短路径查找的并行化 92
4.3.1 相关研究 92
4.3.2 最短路径搜索串行算法 93
4.3.3 网络分割最短路径搜索并行算法 94
4.3.4 静态网络最短路径搜索并行算法 95
4.3.5 实验分析 95
4.4 小结 97
第5章 结论与展望 98
参考文献 100