Co to jest indeks przestrzenny?

Indeks przestrzenny to metodologia stosowana w przestrzennych bazach danych do organizowania i optymalizowania wyników wyszukiwania z zapytań przestrzennych. Przestrzenne bazy danych są naturalnie bardziej złożone niż zwykłe bazy danych oparte na siatce - które są zasadniczo dwuwymiarowe - ponieważ bazy danych przestrzennych muszą omugać trzeci wymiar podczas omawiania relacji między obiektami. Metody indeksowania przestrzennego działają jak wirtualne „kule”, pomagając komputerowi zrozumieć unikalny układ przestrzennego świata baz danych.

Pomyśl o indeksie przestrzennym jako zestawie reguł, które pomagają komputerowi w organizacji informacji w bazie danych. Indeksy przestrzenne różnią się w zależności od zastosowanej metody organizacji, takiej jak metoda siatki lub metoda R-drzewa. Żadna metoda niekoniecznie jest lepsza od innych; jest to w dużej mierze kwestia preferencji w zależności od tego, czego użytkownik końcowy oczekuje od systemu. Porównaj to z wybraniem zorganizowania listy nazwisk, adresów i numerów telefonów poprzez alfabetyczne uporządkowanie ich według numeru kierunkowego lub innej metodologii; wybrana metoda zależy od tego, która metoda jest najlepsza dla celów i preferencji użytkownika końcowego.

Jedną z najpopularniejszych metod organizacji indeksu przestrzennego jest metoda R-Tree. Metoda R-Tree porządkuje powiązane informacje w indeksie przestrzennym, używając czegoś zwanego „minimalnym prostokątem ograniczającym”. To porządkuje listę danych, a następnie identyfikuje powiązane elementy, zamykając je w prostokącie. Kontynuując przykład listy numerów telefonów z góry, można rysować bloki - lub minimalne prostokąty ograniczające - między numerami telefonów dla znajomych rodziny, a innych dla współpracowników i tak dalej. Zachodzenie na siebie prostokątów ograniczających występuje, gdy jeden element należy do dwóch lub więcej grup; na przykład współpracownik, który również jest relacją.

Poprzez wstępne boksowanie powiązanych elementów wewnątrz ograniczających prostokątów zadanie określania relacji przestrzennych między elementami jest już w połowie wykonane. Zatem, gdy użytkownik końcowy wprowadzi zapytanie przestrzenne, narzut przetwarzania związany z określeniem wyniku nie jest prawie tak uciążliwy. Wszystko to dzięki metodzie indeksów przestrzennych, która umożliwia bazie danych wygenerowanie wyniku wyszukiwania zapytania w znacznie krótszym czasie.