[发明专利]三维自适应网格R+树混合索引构建、维护、查询方法

权利要求书

1.一种三维自适应网格R+树混合索引构建方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：多级网格结构的构建与划分；

S2：实际划分网格；

S3：利用基于正态分布的多级网格自动划分算法构建多级网格结构；

S4：网格划分完成后，网格结点的数量小于阈值ε，对网格中的结点构建R+树；

S5：构建整体三维自适应网格R+树混合索引结构。

2.根据权利要求1所述的一种三维自适应网格R+树混合索引构建方法，其特征在于：S1中，多级网格结构的构建与划分，具体包括以下步骤：

S101：在三维空间中，将空间分成m×n×t块，一个m×n×t网格就有m×n×t个桶，第i个桶表示为Buck[index]，其中，0index≤m×n×t，Buck与Block的关系如下：

其中，Buck表示桶，Block表示块，i＝index/(n×t)表示第index个桶在三维网格中的层数，j＝(index-i×(index/(n×t))-1)/t表示第index个桶在三维网格中的行数，k＝(index-i×(index/(n×t))-1)mod t表示第index个桶在三维网格中的列数；

S102：设定分布密度，用disd来表示，计算公式如下所示：

其中，count表示子网格内的对象个数，volume表示子网格的体积；

S103：这里密度分布大小阈值为ε，ε为人为设定的；

当子网格disd≥ε时，所述子网格被设定为稠密区间，需对其继续划分；

当子网格disdε时，所述子网格被设定为稀疏区间，不再继续往下划分。

3.根据权利要求1所述的一种三维自适应网格R+树混合索引构建方法，其特征在于：S2中，实际划分网格，具体包括以下步骤：

S201：由所给的数据集可以得到其边界坐标：X_max、X_min、Y_max、Y_min、Z_max、Z_min，根结点在X轴，Y轴，Z轴上的长度如下所示：

L_X＝X_max-X_min

L_Y＝Y_max-Y_min

L_Z＝Z_max-Z_min

其中，L_X表示根结点在X轴上的长度，L_Y表示根节点在Y轴上的长度，L_Z表示根节点在Z轴上的长度；

S202：网格划分，利用基于正态分布的多级网格自动划分算法，划分为m×n×t个基本网格G₁₁₁、G₁₁₂…G_ijk…G_mnt，其中1≤i≤m，1≤j≤n，1≤k≤t；并按照Z→Y→X轴的顺序，依次对第一次网格划分后形成的子网格进行编码；子网格接下来的划分也按Z→Y→X轴的顺序优先对子网格进行划分，并将网格中不存在对象的子网格去掉，释放存储空间；

S203：子网格划分，统计各子网格空间中所包含的对象个数，计算此子网格内的分布密度，并根据密集程度，决定是否再对子网格进行划分，如果满足继续划分的条件，则进行划分并将其中所有的元素按照网格划分后的编码顺序将其划入对应的子集中；

S204：循环递归子网格划分操作，直至所有子集中分布密度小于所设定的阈值或者多级网格已经完成三次划分，则完成了多级网格的全部构建。