空间拓扑查询研究与实现

鲁 磊，张红波

(73603部队，江苏 南京210049)

一、引 言

空间数据库作为现代数据库的一个分支，已经发展的比较成熟。空间拓扑关系是空间数据库研究中的一个重要问题。空间对象间的拓扑关系、特性和操作已被广泛讨论。

本文在Topology Suite的基础上，扩展了空间拓扑操作类，提出了自己的空间数据拓扑查询语言以及在查询结果显示时用到的索引算法。并对这些工作进行了系统的理论分析，在实际项目中对查询语言进行试验分析。分析结果表明，本文的拓扑查询语言可以准确高效的对空间数据进行查询与分析。

二、空间数据类型

开放空间信息协会(The Open Geospatial Consortium，OGC)组织各成员单位制定了一系列地理信息共享方面的标准，它是一个非盈利的、国际化的、自愿协商的标准化组织，其主要目的就是制定与空间信息、基于位置服务相关的标准。OGC的SFS(简单要素规范)APIS(application programming interfaces)规定了对点、线、面以及多点等简单要素的发布、存储、读取和简单操作。这些规范的目的是使得GIS软件设计师在不同的技术下(OLE/COM，SQL，CORBA)能够使用这些接口来操作由简单几何要素组成的要素(如图1所示)。

图1 几何对象模型

图1显示的是SFS中几何对象的关系结构，简单要素中的几何对象主要就是定义了点、线、面和多点、多线、多面。曲线是基类，线和孔曲线的子类。几何集也是基类，复合线，复合面都是几何集的子类。几何体是基类，所有的空间类型都是几何体的子类。

三、空间关系

空间拓扑关系描述空间对象之间在拓扑变化下的不变关系，是空间数据研究中最广泛并且解决方案最完备的一种关系。……