通过代数哈希连接与离散全球网格系统加速大规模点在多边形内谓词计算
数据库
2026-07-09 v1
摘要
传统的基于矢量的点在多边形内查询依赖于计算成本高昂的几何谓词，即使有空间索引加速，这些谓词在处理海量数据集时也难以扩展。离散全球网格系统（DGGS）通过将几何体离散化为层次化单元，将复杂的空间关系转化为常数时间的关联哈希连接，提供了一种可扩展的替代方案。然而，采用DGGS会引入数据编码的开销，且当前的网格实现在性能上存在显著的“工具差距”。在本演示中，我们展示了一个交互式仪表板，使用DuckDB对四种DGGS实现（H3、S2、A5和ISEA4H）的计算权衡进行了实证评估。通过渐进式场景，该平台可视化了即时编码的开销，并展示了如何通过预索引空间数据集来消除此开销。最终，该演示证明，当数据被预索引时，无论其数学复杂性或工具如何，所有DGGS都能收敛到亚秒级的连接延迟，从而释放现代矢量化执行引擎的吞吐量。
引用
@article{arxiv.2607.08956,
title = {Accelerating Point-in-Polygon Predicates via Algebraic Hash-Joins and Discrete Global Grids at Scale},
author = {Levente Juhasz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.08956},
year = {2026}
}