SQL Servr 2008空间数据应用系列二：空间索引（Spatial Index）(3)

　　在 SQL Server 2008 中，空间索引(存储在:sys.spatial_indexes表中)使用 B 树构建而成，也就是说，这些索引必须按 B 树的线性顺序表示二维空间数据。因此，将数据读入空间索引之前，SQL Server 2008 先实现对空间的分层均匀分解。索引创建过程会将空间分解成一个四级“网格层次结构”。这些级别指的是“第 1 级”（顶级）、“第 2 级”、“第 3 级”和“第 4 级”。

　　每个后续级别都会进一步分解其上一级，因此上一级别的每个单元都包含下一级别的整个网格。在给定级别上，所有网格沿两个轴都有相同数目的单元（例如 4x4 或 8x8），并且单元的大小都相同。下图显示了网格层次结构每个级别的右上角单元被分解成 4x4 网格的情况。事实上，所有单元都是以这种方式分解的。因此，以此为例，将一个空间分解成四个级别的 4x4 网格际上会总共产生 65,536 个第四级单元。针对空间索引进行的空间分解与应用程序数据使用的度量单位无关。

　　网格层次结构的单元是利用多种 Hilbert 空间填充曲线以线性方式编号的。然而，出于演示目的，这里使用的是简单的按行编号，而不是由 Hilbert 曲线实际产生的编号。在下图中，几个表示建筑物的多边形和表示街道的线已经放进了一个 4x4 的 1 级网格中。第 1 级单元的编号为 1 到 16，编号从左上角的单元开始。

　　沿网格轴的单元数目确定了网格的“密度”：单元数目越大，网格的密度越大。例如，8x8 网格（产生 64 个单元）的密度就大于 4x4 网格（产生 16 个单元）的密度。网格密度是以每个级别为基础定义的。网格配置单元数目低 ：4X4 =16，中8X8 = 64，高16X16 =256，默认设置所有级别都为 中。

　　您可以通过指定非默认的网格密度控制分解过程。例如，在不同级别指定不同网格密度对于基于索引空间的大小和空间列中的对象来优化索引可能非常有用。空间索引的网格密度显示在 sys.spatial_index_tessellations 目录视图的 level_1_grid、level_2_grid、level_3_grid 和 level_4_grid 列中。

　　将索引空间分解成网格层次结构后，空间索引将逐行读取空间列中的数据。读取空间对象（或实例）的数据后，空间索引将为该对象执行“分割过程”。分割过程通过将对象与其接触的网格单元集（“接触单元”）相关联使该对象适合网格层次结构。从网格层次结构的第 1 级开始，分割过程以“广度优先”方式对整个级别进行处理。在可能的情况下，此过程可以连续处理所有四个级别，一次处理一个级别。