[论文解读] Using Table Valued Functions in SQL Server 2005 To Implement a Spatial Data Library

Jim Gray, Alexander S. Szalay+1 more|ArXiv.org|Jan 26, 2007

Data Management and Algorithms参考文献 3被引用 10

一句话总结

本文提出了一种用于 SQL Server 2005 的空间数据库库，通过表值函数实现高效的点对点邻近查询和点在多边形内查询。该方法利用公开领域的 C# 层次三角形网格（HTM）算法，通过 SQL Server 用户自定义函数（UDF）暴露，提供一种可扩展的、无需代码修改的空间索引解决方案，且无需修改应用程序代码。

ABSTRACT

This article explains how to add spatial search functions (point-near-point and point in polygon) to Microsoft SQL Server 2005 using C# and table-valued functions. It is possible to use this library to add spatial search to your application without writing any special code. The library implements the public-domain C# Hierarchical Triangular Mesh (HTM) algorithms from Johns Hopkins University. That C# library is connected to SQL Server 2005 via a set of scalar-valued and table-valued functions. These functions act as a spatial index.

研究动机与目标

• 在不修改应用程序代码的前提下，实现 SQL Server 2005 中高效的空问查询。
• 通过数据库函数将公开领域的 C# HTM 空间算法集成到 SQL Server 中。
• 利用表值函数提供可重用、可扩展的空间索引机制。
• 支持常见的空间操作，如点对点邻近查询和点在多边形内查询。
• 证明复杂的空问功能可通过标准 SQL Server UDF 暴露。

提出的方法

• 将 C# 层次三角形网格（HTM）算法作为 SQL Server 表值函数公开。
• 使用标量值函数和表值函数将 C# 逻辑与 T-SQL 查询连接。
• 在 SQL Server 内部使用基于 HTM 的空间分区实现空间索引逻辑。
• 设计 UDF 以返回表示空间查询结果集的表（例如，邻近点）。
• 确保与标准 SQL Server 2005 T-SQL 语法兼容，实现无缝集成。
• 通过使用 UDF 执行常见空间查询来验证功能正确性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在不修改应用程序代码的前提下，向 SQL Server 2005 添加空间查询功能？
• RQ2 表值函数能否有效将复杂的空问算法（如 HTM）暴露给 T-SQL？
• RQ3 基于 UDF 的空问库在 SQL Server 2005 中的性能和可扩展性特征如何？
• RQ4 通过该方法，点对点邻近查询和点在多边形内查询的准确性和效率如何？
• RQ5 基于数据库原生的空问库在多大程度上可减少对应用程序级空问逻辑的需求？

主要发现

• 该库通过 T-SQL 和表值函数成功实现了点对点邻近查询和点在多边形内查询。
• 通过 UDF 集成 C# HTM 算法，提供了一种可扩展且高效的空问索引机制。
• 空间查询可在不修改应用程序代码的前提下执行，完全依赖数据库函数。
• 该方法证明了复杂的空问操作可被抽象并暴露为标准 SQL Server UDF。
• 该解决方案利用 SQL Server 2005 的现有功能，在最小化基础设施变更的前提下提供空问功能。
• 该方法支持生产级别的空问查询，具备可预测的性能和正确性。