An Extra Spatial Hierarchical Schema in Key-Value Store

 一种面向键值存储的空间存储优化策略

成果信息

· Zheng K, Zheng K, Fang F, et al. An extra spatial hierarchical schema in key-value store[J].Cluster Computing, 2018(5):1-15.

· 论文链接：https://doi.org/10.1007/s10586-018-2270-4

· https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10586-018-2270-4

团队成员

郑坤 ，博士，中国地质大学（武汉）信息工程学院，副教授，硕士生导师，主要从事有关空间数据模型、空间数据库、多维动态地理信息系统基础平台与三维地学模拟等方面的理论和方法研究，分别在2004年、2007年及2010年获得三次省部级科技进步奖，在国内外专业期刊发表了十余篇相关论文。

  郑康，硕士，中国地质大学（武汉）信息工程学院，主要从事大数据方法在GIS领域的性能优化研究。

  方发林，硕士，中国地质大学（武汉）信息工程学院， 主要从事分布式存储计算方法在GIS领域的性能优化研究。

成果介绍

定位技术的快速发展导致了空间数据的激增，如何管理和检索这些数据成为了一个挑战。为了解决这一问题，许多研究人员在键值存储中建立空间索引。然而，这将产生有关空间索引更新和管理的问题。此外，空间查询操作的效率会降低，因为它会在网络上产生更多的请求。另外一些学者采用空间填充曲线进行空间查询主键索引，但是空间填充曲线可能引起“边缘问题”和“Z-序列”问题。为了解决这些问题，学者们又求助于空间索引。然而，我们认为这些问题不需要建立空间索引就能解决。所以，在Geohash的启发下，本文主张空间层次编码方式，基于主键和索引设计空间查询的方法，这种方式在Geohash 的基础上做了优化，见图1，优势可以归纳为以下几个方面：

1）我们的编码方式可以直接处理空间数据包括直角坐标值，使用Geohash的话需要将直角坐标值转换为Geohash地理坐标。

2）我们的层次结构可以在编码过程中采用任何线性化技术，而Geohash编码仅仅使用了z曲线。