网上对GIS空间数据库索引的介绍已经不少，但觉得理论上的文章比较多，但是对于自己设计空间数据库的朋友来说可能还是比较迷茫，因为我就是这么过来的。我是GIS专业的，而且毕业后也做GIS的开发，两年前开始在开源的基础上做自己的GIS平台。在比较长一段时间里，对空间数据库的索引还是想不透理不清，当时也查了很多关于空间索引的资料，像四叉树、R树索引等等，这些都能理解，在内存中创建这样的空间索引也不是问题。但是在关系数据库中呢？怎么保存索引、空间查询的时候怎么构造SQL语句？
后来看了很多资料，也参考了SuperMap、ArcSDE的空间数据库表结构，还是实现了自己的空间数据库，空间索引部分就用了网格索引。但是查询的效率只能所过得去，还能用。为此不久前花时间认真研究了一下ArcSDE的空间数据库，然后根据研究所得修改了自己的表结构和查询方法，果然效率提高了不少，经测试对比一个40多万条记录的多边形数据集，单查询效率来说跟ArcSDE For SQLServer（9.2版本）差不多了。我是从下面三方面研究ArcSDE的：
首先是表的索引部分，它对S表的全部字段都做了聚集索引，索引顺序是：gx、gy、eminx、eminy、emaxx、emaxy、fid，f表只对Fid做了索引。s表是索引表，gx和gy分别是网格的x、y方向的编号。按这种方式创建索引，也就是根据对象的位置做了排序，空间查询速度就快。
第二是查询语句，使用SQL Server Profiler跟踪ArcSDE执行空间查询的语句，整理后为下面的语句：
SELECT S_.eminx,S_.eminy,S_.emaxx,S_.emaxy ,SHAPE.fid
F_fid,SHAPE.numofpts F_numofpts,SHAPE.entity F_entity,SHAPE.points F_points
FROM (
SELECT DISTINCT sp_fid,eminx,eminy,emaxx,emaxy
FROM SDE.DBO.s4 SP_ WHERE
((SP_.gx >= 142999 AND SP_.gx <= 143006 AND SP_.gy >= 305816 AND SP_.gy <= 305820 )
OR (SP_.gx >= 16805815 AND SP_.gx <= 16805817 AND SP_.gy >= 16838379 AND SP_.gy <= 16838380 ))
AND SP_.eminx <= 58632814965 AND SP_.eminy <= 125386431847 AND SP_.emaxx >= 58629906932 AND SP_.emaxy >= 125384733936) S_ , SDE.DBO.f4 SHAPE
WHERE S_.sp_fid = SHAPE.fid
其中红色部分是对网格的过滤，这个图层的所有设置了两层网格，所以会有Or连接起来的两个部分；蓝色部分是几何对象范围的相交查询。当然，它的网格计算方式是怎么样的我就不知道了，而且为什么查询矩形的值是这个样子也搞不清楚，“58632814965 ”这个数字明显不是坐标，肯定进过转换的。之前我自己的空间查询语句只有网格的部分，后面的相交查询没有，而且只有一层网格。加上对象矩形的相交查询，初步得到的记录就会比较少，减少后期过滤的记录。
第三是网格大小计算，以前网格的计算是参考瓦片地图的哪种方式做的，而且算法不好得到的结果不合理。后来网上找到ArcSDE网格大小优化的资料，根据上面的例子重写了这部分。参考：http://blog.csdn.net/yanleigis/article/details/2669751
通过这次ArcSDE的研究，让我对空间数据库索引的理解更进一步。在关系数据库中，空间索引一般都是网格索引，这中索引容易在数据库中存储；空间数据库的查询效率更多的还是依赖数据库系统的索引机制，然后就是网格大小的计算和多层网格的应用，只有合适的网格划分才能达到最好效果。
《远景地理信息系统|RemoteGIS》
RemoteGIS是基于HTML5开发的高性能WEBGIS，支持百万级别矢量数据。
详细介绍和在线演示地址:www.remotegis.net