38、空间索引结构与拓扑关系参考系统研究

空间索引结构与拓扑关系参考系统研究

空间索引结构的空间与时间性能比较

在空间索引结构的研究中，不同结构在空间占用和查询时间上表现各异。
- 空间占用比较 ：有几种常见的空间索引结构，包括我们提出的结构的两种变体（UPW - tree和DPW - tree）、R - tree的两种变体（R - tree和STR R - tree）以及K - d - tree。经过测试，我们提出的结构的两种变体所需空间相同，均为23.69字节/点；R - tree的两种变体均需21.24字节/点；而K - d - tree需要36.00字节/点。由此可知，我们的结构占用空间比K - d - tree少，但比R - tree多。具体数据如下表所示：
| 空间索引结构 | 空间占用（字节/点） |
| — | — |
| UPW - tree、DPW - tree | 23.69 |
| R - tree、STR R - tree | 21.24 |
| K - d - tree | 36.00 |

• 时间性能比较 ：进行时间比较时，需要考虑两个影响测试的变量：查询的选择性和测试集合的大小。查询选择性直接取决于查询窗口的大小，在测试中，我们创建了代表空间面积0.01%、0.1%、1%和10%的四种不同大小的窗口。同时，使用了四个均匀分布的合成集合，分别包含219、220、223和224个点。此外，还对非均匀空间进行了实验，使用了两个合成集合（一个是Zipf分布，另一个是Gauss分布）和两个真实集合（纽约、费城和波士顿的123,593个邮政地址以及全球分布