(LUẬN VĂN THẠC SĨ) Một số vấn đề về lưu trữ và chỉ mục trong cơ sở dữ liệu không gian Luận văn ThS. Công nghệ thông tin 60 48 05

TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 1.1 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các thành phần hệ thống thông tin địa lý 1.1.2.1 Thiết bị (Hardware) 1.1.2.2 Phần mềm ( Software) 1.1.2.3 Con người (Person) 1.1.2.4 Số liệu, liệu địa lý (Geographic data) 1.1.2.5 Chính sách quản lý (Policy and management) 1.1.3 Các chức hệ thống thông tin địa lý 1.1.4 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý 11 1.2 Cơ sở liệu không gian 11 1.2.1 Tổ chức mẩu tin tệp 12 1.2.2 Chỉ mục không gian (Spatial indexing ) 15 1.2.3 Phương pháp quản trị CSDL phi không gian 17 1.2.4 Phương pháp quản trị CSDL không gian 19 1.2.4.1 Mơ hình Vector 20 1.2.4.2 Mơ hình Raster 21 1.2.4.3 Mơ hình đồ thị (Topology) 23 1.2.4.4 Sử dụng Mơ hình CSDL quan hệ 23 để quản trị liệu phi không gian 23 1.2.5 Truy vấn không gian 25 1.2.6 Phân cụm CSDL không gian 26 Chương 28 MỘT SỐ KỸ THUẬT CHỈ MỤC VÀ TÌM KIẾM 28 TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 28 2.1 Mở đầu 28 2.2 Cây k-d (k-d Trees) 29 2.2.1 Cấu trúc nút 29 2.2.2 Chèn tìm kiếm 2-d 30 2.2.3 Huỷ bỏ 2-d 33 2.2.4 Truy vấn khoảng 2-d 34 2.2.5 Cây k-d với k2 36 2.3 Cây tứ phân điểm (Point Quadtrees) 37 2.3.1 Chèn tìm kiếm tứ phân điểm 37 2.3.2 Thao tác xoá tứ phân điểm 39 2.3.3 Truy vấn khoảng tứ phân điểm 41 - 67 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.4 Cây tứ phân matrix MX (MX-Quadtrees) 41 2.4.1 Chèn tìm kiếm MX-Quadtree 42 2.4.2 Thao tác xoá MX-Quadtrees 44 2.4.3 Truy vấn khoảng MX-Quadtrees 45 2.5 Cây R (R-Trees) 45 2.5.1 Chèn tìm kiếm R-Trees 46 2.5.2 Xoá R-Trees 48 2.6 So sánh cấu trúc liệu 49 Chương 51 CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM 51 3.1 Bài toán 51 3.1.1 Phát biểu toán 51 3.1.2 Cách giải 51 3.2 Công cụ xây dựng chương trình 52 3.3 Dữ liệu xây dựng chương trình 52 3.4 Thiết kế đặc tả chức 53 3.4.1 Chuyển đổi liệu từ cấu trúc tuyến tính sang cấu trúc 53 3.4.2 Lưu trữ sang cấu trúc 53 3.4.3 Hiển thị đồ 53 3.4.4 Truy vấn đồ 53 3.5 Cài đặt thử nghiệm 54 3.5.1 Cài đặt chương trình 54 3.5.2 Kết thử nghiệm 54 3.6 Nhận xét kết đạt 59 KẾT LUẬN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Tiếng Việt 61 Tiếng Anh 61 PHỤ LỤC A 63 - 68 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu/từ viết tắt API CSDL CPU GIS I/O LAN DBMS Viết đầy đủ Ý nghĩa Application Programming Interface Cơ sở liệu Central Process ing Unit Geographic Information System Input/Output Local Area Network Database Management System Giao diện lập trình ứng dụng Cơ sở liệu Đơn vị xử lý trung tâm Hệ thống thông tin địa lý Nhập/xuất Mạng cục Hệ quản trị sở liệu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 So sánh mơ hình vectơ mơ hình raster 23 Bảng 2.1 Các trường hợp phép chèn vào tứ phân điểm 40 Bảng 2.2 Mô tả bốn cành nút N tứ phân MX 42 Bảng 3.1 Các nút lệnh công cụ chương trình 55 -1- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Tầng đồ Hình 1.2 Các hoạt động GIS Hình 1.3 Các hợp phần thiết yếu cho công nghệ GIS Hình 1.4 Các thành phần thiết bị GIS Hình 1.5 Các nhóm chức GIS 10 Hình 1.6 Minh hoạ mơ hình hố 11 Hình 1.7 Ánh xạ mẩu tin từ Country, City River vào trang đĩa 12 Hình 1.8 Tổ chức tệp có thứ tự cho bảng City 13 Hình 1.9 Tổ chức hàm băm cho bảng City 14 Hình 1.10 Chỉ mục phụ bảng City 16 Hình 1.11 Chỉ mục bảng City 16 Hình 1.12 Số liệu Vector biểu thị dạng điểm (Point) 20 Hình 1.13 Số liệu vector biểu thị dạng arc 21 Hình 1.14 Số liệu vectơ biểu diễn dạng vùng 21 Hình 1.15 Biểu diễn raster 22 Hình 1.16 Kiến trúc tích hợp hệ GIS 25 Hình 1.17 Ví dụ truy vấn điểm truy vấn vùng 26 Hình 2.1 Bản đồ mẫu để biểu diễn cấu trúc 28 Hình 2.2 Lưới đồ với kích thước 64x64 30 Hình 2.3 Trình tự chèn vào 2-d 31 Hình 2.4 Mơ tả phép chèn k-d đồ 32 Hình 2.5 Bản đồ mẫu để xây dựng tứ phân điểm 38 Hình 2.6 Tiến trình chèn vào tứ phân điểm 38 Hình 2.7 Mơ hình tứ phân điểm 39 Hình 2.8 Trình tự chèn vào tứ phân MX 43 Hình 2.9 Mơ tả phép chèn điểm vào tứ phân MX 44 Hình 2.10 Bản đồ mẫu mơ tả cách nhóm hình chữ nhật minh họa R 46 Hình 2.11 Trình tự chèn vào R 47 Hình 2.12 Bản đồ mẫu mô tả phép chèn R 47 Hình 2.13 Bản đồ mẫu mô tả phép chèn R 48 Hình 2.14 Bản đồ mẫu mô tả phép chèn R 48 Hình 2.15 Mơ tả phép xóa R 49 Hình 3.1 Mơ hình Use Case 52 Hình 3.2 Giao diện chương trình 54 Hình 3.3 Bảng đồ sau hiển thị lớp đường lớp điểm 56 Hình 3.4 Bảng đồ hiển lớp điểm 56 Hình 3.5 Truy vấn vùng đồ lớp điểm 57 Hình 3.6 Kết truy vấn hình 3.4 57 Hình 3.7 Truy vấn vùng đồ tổng thể 58 Hình 3.8.Kết truy vấn vùng đồ tổng thể 58 -2- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU Thời gian gần đây, Việt Nam, hệ thống thông tin địa lý – Geographic Information System(GIS) bắt đầu quen thuộc nhu cầu thiếu hầu hết chuyên ngành từ địa chính, đo đạc trắc địa, viễn thơng du lịch, điện lực Vì GIS thiết kế hệ thống chung để quản lý liệu khơng gian, có nhiều ứng dụng việc phát triển đô thị môi trường tự nhiên là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nơng nghiệp, điều hành hệ thống cơng ích, lộ trình, nhân khẩu, đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả bệnh tật …Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trị cơng cụ hỗ trợ định cho việc lập kế hoạch hoạt động môi trường Tuy nhiên việc vận dụng, chọn lựa giải pháp GIS cho phù hợp chuyên ngành với quy mô mức độ phức tạp riêng đáp ứng vừa đủ yêu cầu cụ thể GIS điều dễ dàng Việc chọn sai giải pháp GIS phải trả giá đắc cho chi phí khơng đáng có bế tắc tính mở, tính dễ phát triển hệ thống liệu địa lý Ngoài vấn đề giá cả, yếu tố hàng đầu để chọn giải pháp GIS hiểu chiến lược quản trị sở liệu hệ GIS Bởi thông qua giải pháp quản trị CSDL hệ GIS, nắm rõ lực, yêu cầu cần thiết phải có hệ GIS quản trị thông tin, xử lý thông tin GIS, khả mở, dễ phát triển, tính phổ dụng hệ thống liệu, từ có cách chọn lựa đắn tối ưu sử dụng GIS vào dự án, công việc cụ thể Cấu trúc liệu thể chất rõ hệ thống GIS Biết giải pháp quản trị CSDL hệ GIS vấn đề then chốt nhất, hệ thống để ứng dụng GIS cách hiệu thuận tiện phát triển mở rộng Hiện ràng buộc yêu cầu định sử dụng hệ thống GIS chủ yếu dựa vào: - Năng lực lưu trữ, khai thác mạnh: hệ thống liệu quản trị liệu lớn, truy xuất nhanh, nhiều tiện ích giải thuật - Tính khai thác, sử dụng rộng rãi: liệu hỗ trợ khai thác hiệu với nhiều tính nhiều phương diện ví dụ sử dụng máy tính cá nhân khai thác qua mạng LAN, Internet - Tính mở, tính tương thích, tính phổ biến hệ thống liệu: cấu trúc liệu có tính mở liên kết với hệ thống liệu khác phát -3- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com triển mở rộng được, hệ thống liệu có khả dễ dàng tích hợp liệu từ hệ thống khác - Tính dễ dàng tạo lập chuyên biệt tích hợp-tách rời: cấu trúc liệu dễ dàng tạo lập riêng phù hợp với mục đích sử dụng chuyên biệt dễ dàng tích hợp tách rời - Giá khả triển khai dự án GIS thông suốt Tất các yếu tố nói lên điểm mạnh yếu giải pháp quản trị CSDL hệ GIS, việc khảo sát giải pháp quản trị CSDL hệ GIS giúp ta đưa định việc ứng dụng cho phù hợp với nhu cầu thực tế Có thể nói cấu trúc liệu phần khung chất hệ thống GIS, sở giải thuật GIS nói đến khả lưu trữ, khai thác, phát triển hệ thống liệu Xuất phát từ thực tế Tôi chọn đề tài “ Một số vấn đề lưu trữ mục sở liệu không gian” Trong khn khổ luận văn, tơi trình bày số vấn đề hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ quản trị CSDL không gian chẳng hạn khái niệm, kiến trúc hệ thống, mơ hình liệu khơng gian Trong đó, tập trung nghiên cứu cài đặt thử nghiệm số cấu trúc lưu trữ liệu không gian Bố cục luận văn bao gồm phần mở đầu, phần kết luận ba chương nội dung tổ chức sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Cơ sở liệu khơng gian Chương trình bày tổng quan hệ thống thông tin địa lý: định nghĩa hình thức hệ thống thơng tin địa lý, thành phần, chức ứng dụng hệ thống thông tin địa lý Cơ sở liệu không gian bao gồm: mục không gian, truy vấn không gian, phương pháp quản trị CSDL phi không gian khơng gian, gồm mơ hình Vector, Raster, Topology Chương 2: Một số kỹ thuật mục tìm kiếm CSDL khơng gian Chương mơ tả cấu trúc, phép tốn chèn, xố, duyệt, truy vấn kỹ thuật mục tìm kiếm không gian như: k-d(k-d tree), tứ phân(Quadtree), R (R tree) so sánh chúng Chương 3: Cài đặt thử nghiệm Cài đặt thử nghiệm kỹ thuật mục tìm kiếm khơng gian:cây tứ phân điểm Chương trình cài đặt từ sở liệu có định dạng Shapefile, với ngơn ngữ lập trình C#.NET với thư viện hỗ trợ SharpMap -4- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ – CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 1.1 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.1.1 Khái niệm Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) nhánh công nghệ thông tin, hình thành từ năm 60 kỷ trước phát triển mạnh năm gần GIS sử dụng nhằm xử lý đồng lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với thơng tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch quản lý hoạt động theo lãnh thổ Ngày nay, nhiều quốc gia giới, GIS trở thành công cụ trợ giúp định hầu hết hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phịng, đối phó với thảm hoạ thiên tai v.v GIS có khả trợ giúp quan phủ, nhà quản lý, doanh nghiệp, cá nhân v.v đánh giá trạng trình, thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua chức thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích tích hợp thơng tin gắn với đồ số quán sở toạ độ liệu đồ đầu vào Có nhiều định nghĩa GIS, nói chung thống quan niệm chung: GIS hệ thống kết hợp người hệ thống máy tính thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị thơng tin địa lý nhằm phục vụ mục đích nghiên cứu, quản lý định Xét góc độ cơng cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị thông tin không gian nhằm thực mục đích cụ thể Xét góc độ phần mềm, GIS làm việc với thông tin không gian, phi không gian, thiết lập quan hệ không gian đối tượng Có thể nói chức phân tích khơng gian tạo diện mạo riêng cho GIS Xét góc độ ứng dụng quản lý nhà nước, GIS hiểu cơng nghệ xử lý liệu có toạ độ để biến chúng thành thông tin trợ giúp định phục vụ nhà quản lý Xét góc độ hệ thống, GIS hệ thống gồm hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở liệu Cơ sở tri thức chuyên gia -5- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tầng Biên hành Tầng Khách hàng Tầng Đ-ờng quốc lộ Tầng Nhà hố Hỡnh 1.1 Tầng đồ GIS lưu trữ thông tin giới thực thành tầng (layer) đồ chuyên đề mà chúng có khả liên kết địa lý với Giả sử ta có vùng quan sát hình 1.1, nhóm người sử dụng quan tâm nhiều đến hay vài loại thơng tin Ví dụ, Sở giao thơng cơng quan tâm nhiều đến hệ thống đường phố, sở Nhà đất quan tâm nhiều đến khu dân cư công sở, sở Thương mại quan tâm nhiều đến phân bố khách hàng vùng Tư tưởng tách đồ thành tầng đơn giản mềm dẻo hiệu quả, chúng cho khả giải nhiều vấn đề giới thực, từ theo dõi điều hành xe cộ giao thông, đến ứng dụng lập kế hoạch mơ hình hóa lưu thơng Ta sử dụng tiến trình tự động , gọi mã hóa địa lý (geocoding) để liên kết liệu bên với liệu đồ Ví dụ, sử dụng mã hóa địa lý để ánh xạ thông tin bán hàng mã bưu điện (ZIP) hay địa khách hàng bn bng cỏc im[1] Đo đạc Giám sát Lập đồ t1 t2 t3 Mô hình hóa Dân cKhí hậu Cây trồng Thuỷ lợi Hệ thông tin địa lý Hình 1.2 Các hoạt động GIS -6- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 1.1.2 Các thành phần hệ thống thông tin địa lý Công nghệ GIS gồm hợp phần là: - Thiết bị (Hardware) - Phần mềm (Software) - Số liệu (Geographic data) - Con người (Person) - Chính sách cách thức quản lý (Policy and Management) CON NGƯỜI Hình 1.3 Các hợp phần thiết yếu cho công nghệ GIS 1.1.2.1 Thiết bị (Hardware) Bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotter), máy in (printer), bàn số hóa (digitizer), thiết bị quét ảnh (scaner), phương tiện lưu trữ số liệu (Floppy diskettes,optical cartridges, CD ROM .) Hình 1.4 Các thành phần thiết bị GIS -7- TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.4 Thiết kế đặc tả chức 3.4.1 Chuyển đổi liệu từ cấu trúc tuyến tính sang cấu trúc - Từ tệp shx (ở dạng nhị phân) liệu shapefile lưu sang cấu trúc danh sách (list) tệp nhị phân - Từ tệp có cấu trúc danh sách (list) lưu vào cấu trúc tứ phân điểm 3.4.2 Lưu trữ sang cấu trúc - Từ liệu tệp danh sách dạng nhị phân lưu trữ vào cấu trúc tứ phân điểm trình bày chương 3.4.3 Hiển thị đồ  Hiển thị đồ tổng thể: cho phép đồ hiển thị dạng tổng thể tồn cửa sổ chương trình  Thêm lớp đồ: chức nhằm thêm lớp đồ để hiển thị  Xoá lớp đồ: chức nhằm xoá lớp đồ hiển thị  Hiển thị chuẩn vùng đồ: chức hển thị lại vùng ban đầu ta phóng to hay thu nhỏ đồ  Phóng to, thu nhỏ đồ: chức nhằm phóng to hay thu nhỏ phần không gian hiển thị đồ  Di chuyển đồ: chức dùng di chuyển đồ lên trên, xuống dưới, sang trái, sang phải  Chọn đối tượng đồ: cho phép người sử dụng chọn đối tượng đồ  Chọn vùng đồ: cho phép người sử dụng lựa chọn vùng tất đối tượng vùng theo lựa chọn người sử dụng  Hiển thị lớp đồ: cho phép người dùng mở cửa sổ lớp đồ để bật tắt lớp thông tin 3.4.4 Truy vấn đồ - Nếu sử dụng lớp liệu điểm người dùng kích chuột chọn vùng truy vấn điểm liệu thuộc vùng chọn đổi màu hiển thị thông tin điểm liệu vùng truy vấn - 53 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Nếu sử dụng lớp liệu đường đường giao với vùng chọn đổi màu hiển thị thông tin đường giao với vùng truy vấn 3.5 Cài đặt thử nghiệm 3.5.1 Cài đặt chương trình - Chương trình viết ngơn ngữ C#.NET, chạy hệ điều hành Window XP, máy tính tốc độ 2GHz, nhớ 512MB RAM 3.5.2 Kết thử nghiệm Chương trình “Lưu trữ hiển thị đồ sử dụng tứ phân điểm” chạy môi trường WinXP bước đầu có kết quả: * Giao diện chương trình demo (hình 3.1) Hình 3.2 Giao diện chương trình * Mơ tả tác vụ giao diện: - Thanh tiêu đề cửa sổ chương trình gồm: bên trái ghi tiêu đề chương trình, bên phải gồm có nút đóng cửa sổ chương trình, phóng to, thu nhỏ cửa sổ chương trình - Thanh menu gồm mục là: file help - 54 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com + File: gồm: open, convert, close exit Open: mở tệp liệu để hiển thị đồ, chương trình trước mở tệp ta phải chọn mục convert để chuyển liệu từ dạng tuyến tính sang sạng Convert: chuyển liệu từ cấu trúc tuyến tính sang cấu trúc Khi chọn mục chương trình tự động chuyển đổi liệu, chuyển đổi xong xuất thông báo liệu chuyển đổi Close: đóng tất lớp liệu hiển thị Exit: khỏi chương trình demo + Help: trợ giúp - Thanh cơng cụ chương trình gồm: Nút lệnh Chức Thêm lớp đồ Xoá lớp đồ Hiển thị chuẩn Thu nhỏ đồ Phóng to đồ Di chuyển đồ Truy vấn đồ Bảng 3.1 Các nút lệnh công cụ + Thêm lớp đồ: người dùng tuỳ chọn thêm lớp đồ cần hiển thị + Xoá lớp đồ: người dùng tuỳ chọn xoá bớt lớp đồ hiển thị + Truy vấn đồ: người dùng kéo chuột chọn vùng đồ, điểm liệu nằm vùng chọn đổi màu khác với màu - 55 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Nếu truy vấn đồ lớp đường đường giao với vùng chọn đổi màu * Giao diện hiển thị tổng thể đồ (hình 3.2) Hình 3.3 Bảng đồ sau hiển thị lớp đường lớp điểm * Giao diện hiển thị lớp điểm đồ (hình 3.3) Hình 3.4 Bảng đồ hiển lớp điểm - 56 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com * Giao diện hiển thị truy vấn vùng đồ lớp điểm (hình 3.4) Hình 3.5 Truy vấn vùng đồ lớp điểm * Giao diện thể kết truy vấn vùng đồ lớp điểm (hình 3.5) Hình 3.6 Kết truy vấn hình 3.4 - 57 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com * Giao diện truy vấn vùng đồ lớp đường (hình 3.6) Hình 3.7 Truy vấn vùng đồ tổng thể * Giao diện thể kết truy vấn vùng đồ tổng thể (hình 3.7) Hình 3.8 Kết truy vấn vùng đồ tổng thể - 58 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3.6 Nhận xét kết đạt Chương trình cài đặt chạy thử nghiệm sở liệu đồ mạng lưới tuyến xe buýt Hà Nội Chương trình cài đặt thuật toán lưu trữ tứ phân điểm (Point Quadtree) Chương trình thực sở liệu khác phải định dạng Shapefile Bước đầu đáp ứng yêu cầu cần thiết lưu trữ liệu dạng cây, hiển thị truy vấn đồ thực tế Tuy nhiên số hạn chế chưa hiển thị chiều đường đồ (do thời gian không cho phép yêu cầu đề tài không cần thiết), tương lai em khắc phục số hạn chế tồn - 59 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN GIS lĩnh vực ứng dụng rộng, chuyên ngành có dính dán đến tọa độ địa lý có dùng đến GIS Hiện nước ta GIS sử dụng phổ biến Tuy nhiên cần phải sử dụng tránh lãng phí, chẳng hạn không nên dùng hệ CAD để quản lý thông tin địa lý, không nên chọn hệ GIS có khả mở phổ dụng Muốn dùng GIS tốt, việc tìm hiểu giải pháp Quản trị CSDL hệ GIS quan trọng chủ chốt để sử dụng đúng, có giải pháp hợp lý chi phí, đáp ứng vừa đủ nhu cầu thuận tiện phát triển mở rộng cho chuyên gia không chuyên tin muốn sử dụng GIS cho công việc chuyên môn Việc tìm hiểu bước đầu cần thiết cho phát triển ứng dụng phần mềm có giải pháp đắn muốn phát triển hệ thống phần mềm GIS cho riêng Xuất phát từ thực tế Luận văn nhằm tìm hiểu tổng quan hệ thống thơng tin địa lý sở liệu không gian, kỹ thuật lưu trữ liệu không gian ứng dụng chúng Cụ thể luận văn đạt kết sau:  Trình bày tổng quan hệ thống thông tin địa lý sở liệu khơng gian  Hệ thống hóa kỹ thuật mục tìm kiếm CSDL khơng gian  Trình bày số ứng dụng kỹ thuật mục tìm kiếm CSDL khơng gian cài đặt kỹ thuật tứ phân điểm (Point Quadtree) Một số vấn đề tồn luận văn chưa đánh giá hiệu suất lưu trữ kỹ thuật nêu Hướng nghiên cứu cài đặt kỹ thuật lại xây dựng phương pháp phân cụm liệu sở liệu không gian Mặc dù em cố gắng thời gian trình độ có hạn nên luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót định Trong tương lai, em cố gắng để hoàn thiện hạn chế phát triển vấn đề nêu Em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn bè để luận văn ngày hoàn thiện - 60 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] PGS TS Đặng văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] TS Đỗ Phúc (2005) , Giáo trình Chuyên đề Cơ sở liệu nâng cao , Đa ̣i ho ̣c quố c gia Thành phố Hồ Chí Minh , Chương triǹ h đào ta ̣o thạc sĩ CNTT qua mạng [3] Jeffrey D.Ullman, Nguyên lý hệ Cơ sở liệu Cơ sở tri thức, dịch Tiếng Việt – dịch giả Trần Đức Quang, Nhà xuất thống kê Tiếng Anh [4] Aref W.G., and Samet H.: “Optimization Strategies for Spatial Query Processing”, Proc 17th Int Conf on Very Large Data Bases, Barcelona, Spain, 1991, pp 81-90 [5] Berchtold S., Böhm C., Keim D., Kriegel H.-P.: “A Cost Model For Nearest Neighbor Search in High-Dimensional Data Space”, ACM PODS Symposium on Principles of Database Systems, Tucson, Arizona, 1997 [6] Berchthold S., Keim D., Kriegel H.-P.: “The X-Tree: An Index Structure for High-Dimensional Data”, 22nd Conf on Very Large Databases, Bombay, India, 1996, pp 28-39 [7] Beckmann N., Kriegel H.-P., Schneider R., Seeger B.: “The R*-tree: An Efficient and Robust Access Method for Points and Rectangles”, Proc ACM SIGMOD Int Conf on Management of Data, Atlantic City, NJ, ACM Press, New York, 1990, pp 322-331 [8] Ciaccia P., Patella M., Zezula P.: “M-tree: An Efficient Access Method for Similarity Search in Metric Spaces”, Proc 23rd Int Conf on Very Large Data Bases, Athens, Greece, 1997, pp 426-435 [9] Cyrus Shahabi, Introduction to Spatial Database Systems, Ralf Hart Hartmut Guting’s VLDB Journal v3, n4, October 1994 [10] Ester M., Kriegel H.-P., Sander J., Xu X.: “A Density-Based Algorithm for Discovering Clusters in Large Spatial Databases with Noise” Proc 2nd Int Conf on Knowledge Discovery and Data Mining Portland, Oregon, AAAI Press, Menlo Park, California, 1996, pp 226-231 [11] Ester, M., Kriegel, H.-P., Xu, X.: “A Database Interface for Clustering in Large Spatial Databases”, Proc 1st Int Conf on Knowledge Discovery and Data Mining, Montreal, Canada, AAAI Press, Menlo Park, California, 1995 [12] Gueting R H.: “An Introduction to Spatial Database Systems”, in: The VLDB Journal, Vol 3, No 4, October 1994, pp.357-399 - 61 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com [13] Guttman A.: “R-trees: A Dynamic Index Structure for Spatial Searching“, Proc ACM SIGMOD Int Conf on Management of Data, 1984, pp 47-54 [14] Jain A K and Dubes R C.: “Algorithms for Clustering Data,” PrenticeHall, Inc., 1988 [15] Hanan Samet, The Design and Analysis of Spatial Data Structures, Addison-Wesley Publishing Company, 1990 [16] Nievergelt, J., Hinterberger, H., and Sevcik, K C 1984: “The Grid file: An Adaptable, Symmetric Multikey File Structure”, ACM Trans Database Systems 9(1), pp.38-71 [17] Schikuta, E.: “Grid clustering: An efficient hierarchical clustering method for very large data sets”, In Proc 13th Int Conf on Pattern Recognition, Vol 2, IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, California, pp 101-105 [18] Von Jörg Sander (1998), Generalized Density-Based Clustering for Spatial Data Mining - 62 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com PHỤ LỤC A Một số đoạn mã xây dựng tứ phân điểm { Khởi tạo} namespace SharpMap.Utilities.SpatialIndexing { public class PointQuadTree { private PointQuadTree NW=null;//Tây Bắc private PointQuadTree SW=null;//Tây Nam private PointQuadTree NE=null;//Đông Bắc private PointQuadTree SE=null;//Đông Nam public ItemValue Info; public Point Val; public struct ItemValue { public String Value; public uint Id; public ItemValue(String value, uint id) { Value = value; Id = id; } } { Phép chèn } public void Insert(PointQuadTree node, PointQuadTree root) { if (node.Val.X < root.Val.X && node.Val.Y > root.Val.Y) { if (root.NW == null) { root.NW = node; return; } Insert(node, root.NW); } if (node.Val.X root.Val.X && node.Val.Y > root.Val.Y) { if (root.NE == null) { root.NE = node; return; } Insert(node, root.NE); } if (node.Val.X > root.Val.X && node.Val.Y < root.Val.Y) { if (root.SE == null) { root.SE = node; return; } Insert(node, root.SE); } } { Duyệt } public void scan(List result, PointQuadTree root, BoundingBox box) { if (box.Contains(root.Val)) result.Add(root); if (root.NE != null) { if(root.Val.X box.Max.Y) return; scan(result, root.SW, box); } if (root.NW != null) scan(result, root.NW, box); if (root.SE != null) scan(result, root.SE, box); } Ngoài cịn có số thủ tục đọc nút(node) lưu nút (node) tứ phân điểm sau: { thủ tục đọc nút} private static PointQuadTree ReadNode(ref System.IO.BinaryReader br) { PointQuadTree node = new PointQuadTree(); node.Info = new ItemValue(br.ReadString(),br.ReadUInt32()); node.Val=new Point(br.ReadDouble(),br.ReadDouble()); int type = br.ReadInt32(); if (type == 1) node.NW = ReadNode(ref br); else if(type==2) node.SW = ReadNode(ref br); else if (type == 3) node.NE = ReadNode(ref br); else if (type == 4) node.SE = ReadNode(ref br); //NW, SW, NE, SE return node; } { thủ tục lưu nút} private void SaveNode(PointQuadTree node, ref System.IO.BinaryWriter sw) { //Write node boundingbox sw.Write(node.Info.Value); sw.Write(node.Info.Id); sw.Write(node.Val.X); sw.Write(node.Val.Y); //NW, SW, NE, SE int type = 0; if (node.NW != null) //Save NW node - 65 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com { type = 1; sw.Write(type); SaveNode(node.NW, ref sw); } if (node.SW != null) //Save SW node { type = 2; sw.Write(type); SaveNode(node.SW, ref sw); } if (node.NE != null) //Save NE node { type = 3; sw.Write(type); SaveNode(node.NE, ref sw); } if (node.SE != null) //Save SE node { type = 4; sw.Write(type); SaveNode(node.SE, ref sw); } } - 66 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Thank you for evaluating AnyBizSoft PDF Merger! To remove this page, please register your program! Go to Purchase Now>> AnyBizSoft PDF Merger  Merge multiple PDF files into one  Select page range of PDF to merge  Select specific page(s) to merge  Extract page(s) from different PDF and merge into one TIEU LUAN files MOI download : skknchat@gmail.com ... mục mà chúng tương tác không gian với chúng (kết nối không gian) Chỉ mục không gian sử dụng sở liệu không gian để tối ưu truy vấn không gian Những phương pháp mục không gian phổ biến bao gồm:... trúc liệu phần khung chất hệ thống GIS, sở giải thuật GIS nói đến khả lưu trữ, khai thác, phát triển hệ thống liệu Xuất phát từ thực tế Tôi chọn đề tài “ Một số vấn đề lưu trữ mục sở liệu không gian? ??... truy vấn định rõ - 27 - TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Chương MỘT SỐ KỸ THUẬT CHỈ MỤC VÀ TÌM KIẾM TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU KHÔNG GIAN Phần lớn liệu địa lý liên quan đến không gian thời gian