GIS演算法 4 空間檢索RTree原理

2021-10-06 23:05:32 字數 698 閱讀 6456

rtree主要是為了快速進行空間檢索。

維基百科關於它的釋義如下:

r樹是用來做空間資料儲存的樹狀資料結構。例如給地理位置,矩形和多邊形這類多維資料建立索引。r樹是由antonin guttman於2023年提出的。人們隨後發現它在理論和應用方面都非常實用。在現實生活中,r樹可以用來儲存地圖上的空間資訊,例如餐館位址,或者地圖上用來構造街道、建築、湖泊邊緣和海岸線的多邊形。然後可以用它來回答「查詢距離我2千公尺以內的博物館」,「檢索距離我2千公尺以內的所有路段」(然後顯示在導航系統中)或者「查詢(直線距離)最近的加油站」這類問題。r樹還可以用來加速使用包括大圓距離在內的各種距離度量方式的最鄰近搜尋。

rtree適用於二維平面,也可應用於三維空間,它的原理類似於btree,使用層次結構將空間分成幾大塊最小外接矩形(mbr),這些mbr加起來,包括了空間中的所有物件。在檢索的時候,先檢索這些mbr,再檢索命中的mbr中的節點。

一則可以避免全部遍歷,以提公升效能;二則可以多執行緒並行處理檢索,以節約時間。

rtree查詢很快,但生成比較慢,因為內部需要根據演算法建立一棵最適於空間檢索的rtree。

常用的軟體,如arcgis或qgis的空間檢索工具都內嵌了rtree,常用的庫包jts和shapely也都帶有rtree方法。使用的時候,直接引用就可以。

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