Co to jest indeks przestrzenny?

Indeks przestrzenny to metodologia stosowana w bazach danych przestrzennych do organizowania i optymalizacji wyników wyszukiwania z zapytań przestrzennych. Przestrzenne bazy danych są naturalnie bardziej złożone niż zwykłe bazy danych oparte na siatce — które są zasadniczo dwuwymiarowe — ponieważ przestrzenne bazy danych muszą żonglować trzecim wymiarem podczas omawiania relacji między obiektami. Metody indeksowania przestrzennego działają jak wirtualne „kule”, pomagając komputerowi zrozumieć unikalny układ przestrzennej bazy danych.

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

Jedną z najpopularniejszych metod organizacji indeksu przestrzennego jest metoda R-Tree. Metoda R-Tree organizuje powiązane informacje w indeksie przestrzennym, używając czegoś, co nazywa się „minimalnym prostokątem ograniczającym”. To organizuje listę danych, a następnie identyfikuje powiązane elementy, umieszczając je w prostokącie. Kontynuując powyższy przykład z listą numerów telefonów, można narysować bloki — lub minimalne prostokąty ograniczające — między numerami telefonów dla znajomych rodziny, innym dla współpracowników i tak dalej. Nakładanie się prostokątów ograniczających występuje, gdy jeden element należy do dwóch lub więcej grup; na przykład współpracownik, który również jest krewnym.

Dzięki wstępnemu umieszczeniu powiązanych elementów wewnątrz prostokątów ograniczających zadanie określenia relacji przestrzennych między jednostkami jest już częściowo wykonane. Tak więc, gdy użytkownik końcowy wprowadza zapytanie przestrzenne, narzut przetwarzania związany z określeniem wyniku nie jest aż tak uciążliwy. To wszystko dzięki metodzie indeksu przestrzennego, dzięki której baza danych generuje wynik wyszukiwania dla zapytania w znacznie krótszym czasie.