Geo-Datenbanksysteme: eine Speicher- und Zugriffsarchitektur
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Mannheim [u.a.]
BI-Wiss.-Verl.
1993
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| adam_text | Titel: Geodatenbanksysteme
Autor: Schneider, Ralf
Jahr: 1993
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Motivation 1
2 Geo-Datenbanksysteme 5
2.1 Objekte in Geo-Datenbanksystemen................................................................................. 5
2.1.1 Modellbildung.......................................................................................................... 5
2.1.2 Geo-Objekte und ihre Charakterisierung.................................................................. 9
2.1.3 Beschreibungsmodell von Geo-Objekten............................................................... 12
2.1.4 Anwendung des Beschreibungsmodells auf reale Geo-Daten................................ 18
2.2 Anfragen und Operationen in einem Geo-Datenbanksystem.......................................... 26
2.2.1 Modifikationen....................................................................................................... 26
2.2.2 Räumliche Selektionen........................................................................................... 26
2.2.3 Kombinationen....................................................................................................... 27
2.2.4 Auswertungen......................................................................................................... 29
2.3 Phasenmodell geometrischer Anfragebearbeitung.......................................................... 30
3 Approximation von Geo-Objekten 33
3.1 Klassifikation von Approximationen.............................................................................. 33
3.2 Konservative Approximationsmethoden......................................................................... 37
3.2.1 Approximationen durch Geo-Primitive.................................................................. 38
3.2.2 Approximation durch nichtprimitive Geo-Objekte................................................ 42
3.2.3 Mengenorientierte Approximationen..................................................................... 43
3.3 Vergleich der Approximationsmethoden........................................................................ 46
3.3.1 Qualitative und quantitative Gesichtspunkte.......................................................... 46
3.3.2 Empirischer Vergleich der Approximationsgüte.................................................... 47
3.3.3 Interpretation der Ergebnisse.................................................................................. 48
3.4 Verwaltung konservativer Approximationen.................................................................. 50
3.4.1 Magnetplattenspeicher als Hintergrundspeicher.................................................... 50
3.4.2 Raumzugriffsstrukturen.......................................................................................... 51
3.4.3 Beschreibung des R*-Baumes................................................................................ 55
3.4.4 Leistungsdaten des R*-Baumes.............................................................................. 59
3.4.5 Empirischer Vergleich der Approximationen im R*-Baum................................... 62
4 Der Zerlegungsansatz 69
4.1 Der Zerlegungsansatz in Geo-Datenbanksystemen......................................................... 69
4.1.1 Architekturvorschläge............................................................................................ 70
4.1.2 Analytische Aspekte von Zerlegungstechniken..................................................... 71
4.1.3 Charakterisierung von Zerlegungen....................................................................... 73
4.1.4 Auswahl von Zerlegungstechniken für Geo-Datenbanksysteme........................... 75
4.2 Partitionierungen............................................................................................................. 78
4.2.1 Triangulation.......................................................................................................... 78
4.2.2 Trapez-Zerlegung................................................................................................... 79
4.2.3 Konvexe Zerlegung................................................................................................ 81
4.3 Eine Zerlegung in homogene Dreiecke........................................................................... 82
4.3.1 Algorithmische Realisierung.................................................................................. 82
4.3.2 Komplexitätsabschätzung....................................................................................... 88
5 Ein räumlicher Index für Zerlegungskomponenten 91
5.1 DerTR*-Baum: Prinzipielle Ideen.................................................................................. 91
5.1.1 TR*-Baum als Index und Objektrepräsentation..................................................... 92
5.1.2 Speicherung des TR*-Baumes als Byte-Array....................................................... 93
5.1.3 Ermittlung der optimalen Knotenkapazitäten......................................................... 94
5.2 Unterstützung von Anfragen und Operationen mit dem TR*-Baum............................ 100
5.3 Empirische Leistungsanalyse........................................................................................ 104
6 Die Geo-Architektur 109
6.1 Repräsentation komplexer Geo-Objekte....................................................................... 110
6.1.1 Kompakte und redundanzfreie Geometriedarstellung.......................................... 111
6.1.2 Interne und lokale Ordnungserhaltung................................................................. 116
6.1.3 Räumliche Indizierung durch den TR*-Baum..................................................... 120
6.1.4 Speicherung thematischer Attribute..................................................................... 123
6.1.5 Lokale Modifikation eines Geo-Objektes............................................................ 127
6.2 Globale Ordnungserhaltung der Geometriekomponenten............................................. 130
6.2.1 Experimentelle Untersuchungen zur Geometriespeicherung............................... 132
6.2.2 Szenen-Organisation............................................................................................. 137
6.2.3 Ablauf von szenenbasierten Geo-Anfragen.......................................................... 145
6.3 Indizierung der Thematik über Sekundärindexe........................................................... 147
6.3.1 Index-Manager..................................................................................................... 147
6.3.2 Das Konzept der Link-Tabelle............................................................................. 149
6.3.3 Dynamisierung des Indexmanagements............................................................... 152
6.4 Indizierung der zeitlichen Veränderung von Geo-Objekten.......................................... 153
6.4.1 Bekannte Vorschläge............................................................................................ 153
6.4.2 Speicherung der zeitlichen Veränderung von Geo-Objekten............................... 154
6.4.3 Indizierung von Raum und Zeit auf der Basis von Zerlegungen.......................... 156
6.4.4 Empirischer Leistungsvergleich von Raum-Zeit-Indizierungen.......................... 157
6.4.5 Dynamische Aspekte der Speicherung einer Zeitreihe........................................ 160
6.5 Darstellung und Bewertung der Geo-Architektur......................................................... 162
7 Zusammenfassung und Ausblick 165
A. Literaturverzeichnis 169
B. Abbildungsverzeichnis 17g
C. Tabellenverzeichnis ]gn
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