分布式空间数据引擎技术规范DB42／T 1507-2019.pdf

ICS 35.080 L 77 备案号：DB42 湖北省 地 方 标 准 DB42/T 1507 2019 分布式空 间数据引 擎技术规 范 Technical Specification for Distributed Spatial Data Engine 2019-04-08 发布 2019-07-08 实施 湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB42/T 1507 2019 目 次 前言.III 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 分 布式 空间 数据 引擎.2 DB42/T 1507 2019 DB42/T 1507 2019 前 言 本标准 按 照GB/T 1.1-2009 标 准化 工作 导则 第 1 部分：标准 的结 构和 编写 起草。本标准 由武 汉天 耀宏 图科 技有限 公司 提出。本标准 由湖 北省 自然 资源 厅归口。本标准 起草 单位：武汉 天 耀宏图 科技 有限 公司、湖 北光谷 标准 创新 科技 有限 公司、北 京天 耀宏 图科技有限 公司、中 国地 质大 学（武 汉）、湖 北省 标准 化与质 量研 究院。本标准 主要 起草 人：陈 菡、樊 文有、欧翔、魏 强、李云海、李云 飞、徐 进、顾鑫、李 响、张 锐、涂俊、杨 依影。本标准实施应用中的疑问，可咨询湖北省自然资源厅，联系电话：027-86656353，邮 箱：；对 本 标准 的 有 关 修 改 意见 建 议 请反 馈 至 湖 北 省 物流 标 准 化技 术 委 员 会，联系 电 话：027-81777961，邮箱：。DB42/T 1507 2019 1 分 布式空 间数据引 擎技术 规范 1 范围 本标准 规定 了分 布式 空间 数据引 擎技 术的 要求。本标准 适用 于分 布式 空间 数据引 擎技 术建 设。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注 日期 的 版本适 用于 本文 件。凡是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有 的修改 单）适用 于本 文件。GB/T 33188.1-2016/ISO 19101-1：2014 地理 信息 参考模 型 第1部 分：基础 3 术语和 定义 GB/T 33188.1-2016/ISO 19101-1：2014 中界 定的以 及下列术 语和 定义适 用于 本文件。为了 便于 使用，以 下重 复列 出了GB/T 33188.1-2016/ISO 19101-1：2014 中 的某 些术 语和 定 义。3.1 空间数 据 spatial data 用来表 示 空 间实 体 的 位置、形状、大 小及 其分 布特 征诸多 方面 信息 的数 据。3.2 分布式 空间 数据 引擎 distributed spatial data engine 在应用 层和 分布 式数 据库 之间添 加一 层空 间数 据引 擎，以 获得 空间 数据 存储 和 管理能 力的 中间 件 技术。3.3 分布式 空间 数据 库 distributed spatial database 使用计 算机 网络 将面 向物 理上分 散，而管 理和 控制 又不同 程度 集中 的空 间数 据集成 到一 起，共 同 组成一个 统一 的数 据管 理系 统。3.4 空间数 据模 型 spatial data model 用来抽 象、描述 和处 理现 实世界 中空 间实 体或 空间 现象的 数据 和信 息组 织形 式的表 示，是对 现 实 世界中空 间实 体或 空间 现象 的 模拟。DB42/T 1507 2019 2 3.5 空间索 引 spatial index 依据空 间对 象的 位置 和形 状或空 间对 象之 间的 某种 空间关 系，按一 定顺 序排 列的一 种数 据结 构。3.6 数据集 dataset 可识别 的数 据集 合。GB/T 33188.1-2016，定 义4.1.9 3.7 栅格 raster 通常由 平行 扫描 线形 成的 或者与 阴极 射线 管显 示相 对应的 矩形 图案。注：栅格是格网的一种类型。GB/T 33188.1-2016，定 义4.1.30 4 分布式 空间 数据 引擎 4.1 分布式 空间 数据 引擎 架构 分 布式 空间 数据 库根 据空间 数据 特征 进行 分布 式存储，利 用分 布式 空间 数 据引擎 进行 分布 式空 间 数据信息 的调 度。分布 式空 间数据 引擎 一般 包括 数据 库访问、空 间数 据存 储、空间数 据操 作、空 间 数 据 查询、分 布式 节点 管理 等功 能。分 布式 空间 数据 引擎 的架构 如 图1 所 示。图1 分布式 空间 数据 引擎 架构 图 DB42/T 1507 2019 3 4.2 分布式 空间 数据 索引 4.2.1 分 布式 空间 数据 索 引方法 分布式 空间 数据 索引 介于 空间操 作算 法和 空间 对象 之间，通过 排除 与特 定空 间操作 无关 的空 间对象，来 提高 空间 数据 操作 的 速度和 效率。分 布式 空间 数 据引擎 分别 对栅 格数 据和 矢量数 据采 取不 同索 引，常见的 空间 索引 有BSP 树、KD B 树、R 树、R+树 和 CELL 树 等。4.2.2 分 布式 空间 数据 索 引管理 器 分 布式 全局 空间 数据 索引管 理器 由多 个节 点通 过网络 互联 而组 成，检索 节点服 务器 中空 间 数 据，提供空间 数据 访问 操作 接口。节 点空 间数据 索引 管理 器负责 管理 本节 点空 间索 引的更 新、重构 等，如 图2所示。节点 空间数 据索引 管理 器1 节点 空间数 据索引 1 节点 空间数 据库1 节点1 节点 空间数 据索引 管理 器2 节点 空间数 据索引 2 节点 空间数 据库3 节点2 节点 空间数 据索引 管理 器n 节点 空间数 据索引 n 节点 空间数 据库n 节点n.全局 空间数 据索引 管理器 空间 数据访 问操作 接口 计算机网络 负 载 均 衡 图2 分布式 空间 数据 索引 管理 器结构 图 4.3 分布式 空间 数据 划分 依据空 间数 据的 特征，建 议对空 间数 据进 行如 下划 分，分 布到 不同 节点 空间 数据库：根 据数 据类 型划 分为 栅格数 据和 矢量 数据 两类；根 据数 据专 题种 类划 分为多 个种 类；根 据数 据在 空间 所属 位置划 分为 不同 的区 域。4.4 分布式 空间 数据 引擎 访问 操作接 口 分布式 空间 数据 一般 按工 作空间-数 据集-数据 类分 层组织。分布式 空间 数据 引擎 访问 操作接 口宜 包括 工作 空间 接口、要 素工 作空 间接 口、要素数 据集 接口、要素类接 口、要素 游标 接口、栅格 工作 空间 接口、栅 格数据 集接 口、栅格 游标 接口、索引 接口、元数 据 管理接口 等。4.4.1 工作空 间接 口 DB42/T 1507 2019 4 工作空 间接 口分 类及 参数 见表1。表1 工 作空 间接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建 Create in PathName:String 获取工作空间名称 GetWorkspaceName in FileName:String 根据一个文件打开 OpenFromFile in FileName:String 根据一个字符串打开 OpenFromString in ConnectStr:String 删除 Delete in PathName:String 4.4.2 要素工 作空 间接 口 要素工 作空 间接 口分 类及 参数见 表2。表2 要 素工 作空 间接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建要素类 CreateFeatureClass in Name:String in FeatureType:FeatureType 创建要素数据集 CreateFeatureDataset in Name:String In SpatialReference:ISpatialReference 打开要素类 OpenFeatureClass in Name:String 打开要素数据集 OpenFeatureDataset in Name:String 打开要素查询 OpenFeatureQuery in QueryName:String in pQueryDef:IQueryDef 4.4.3 要素数 据集 接口 要素数 据集 接口 分类 及参 数见表3。表3 要 素数 据集 接口 接口中文名称 接口英文名称 参数 复制 Copy in CopyName:String in CopyWorkspace:IWorkspace 删除 Delete-重新命名 Rename in Name:String 4.4.4 要素类 接口 要素类 接口 分类 及参 数见 表4。DB42/T 1507 2019 5 表4 要 素类 接口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建要素 CreateFeature-获取要素 GetFeature in ID:Long 获取多个要素 GetFeatures in Fids:Variant in Recycling:Boolean 插入 Insert in UseBuffering:Boolean 搜索 Search in Filter:IQueryFilter in Recycling:Boolean 选择 Select in QueryFilter:IQueryFilter in SelType:SelectionType in SelOption:SelectionOption in SelectionContainer:IWorkspace 更新 Update in Filter:IQueryFilter in Recycling:Boolean 4.4.5 要素游 标接 口 要素游 标接 口分 类及 参数 见表5。表5 要 素游 标接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 插入要素 InsertFeature in Buffer:IFeatureBuffer 查找字段 FindField in Name:String 下一个要素 NextFeature-更新要素 UpdateFeature in Object:IFeature 删除要素 DeleteFeature-4.4.6 栅格工 作空 间接 口 栅格工 作空 间接 口分 类及 参数见 表6。表6 栅 格工 作空 间接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建栅格数据集 CreateRasterDataset in Name:String in numBands:Long in PixelType:rstPixelType in RasterDef:IRasterDef 打开栅格数据集 OpenRasterDataset in Name:String 复制 Copy in CopyName:String in CopyWorkspace:IWorkspace 删除栅格数据集 DeleteRasterDataset in Name:String DB42/T 1507 2019 6 4.4.7 栅格数 据集 接口 栅 格数 据集 接口 分类 及参数 见表7。表7 栅 格数 据集 接口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建栅格 CreateRaster-读 Read in pTlc:IPnt in pRaster:IRaster in pPixelBlock:IPixelBlock 写 Write in pTlc:IPnt in pRaster:IRaster in mode:RasterWriteMode in pPixelBlock:IPixelBlock 保存栅格数据集 SaveAsRasterDataset in Name:String in pWorkspace:IWorkspace in Format:String in pStorageDef:IRasterStorageDef 4.4.8 栅格游 标接 口 栅格游 标接 口分 类及 参数 见表8。表8 栅 格游 标接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 下一个 Next-重置 Reset-4.4.9 索引接 口 索引接 口分 类及 参数 见表9。表9 索 引接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 创建分布式索引 CreateDistributedIndex in Name:String 增加索引 AddIndex in Index:IIndex 查找索引 FindIndex in Name:String Out Pos:Long 删除索引 DeleteIndex in Index:IIndex 4.4.10 元数据 管理 接口 DB42/T 1507 2019 7 元数据 管理 接口 分类 及参 数见表10。表10 元数 据管 理接 口 接口中文名称 接口英文名称 参数 同步元数据 Synchronize in Action:MetadataSyncAction in Interval:Long 获取属性 GetAttribute in Name:String in Attribute:String out pValue:Variant 设定属性 SetAttribute in Name:String in Attribute:String in Value:Variant in Action:XmlSetPropertyAction 删除属性 DeleteProperty in Name:String 更新元数据库 UpdateDatabaseMetadata in pDestPropertySet:IPropertySet in pSrc:IDatasetName in pDest:IDatasetName 更新元数据 UpdateMetadata in pSrc:IName in pDest:IName in isMove:Boolean 保存文件 SaveAsFile in xslPath:String in header:String in outputANSI:Boolean in outPath:String _