移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)查詢及處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著無(wú)線傳感器等全新的信息獲取和相關(guān)處理技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，包括智能交通，環(huán)境監(jiān)測(cè)和目標(biāo)跟蹤等方面得到了廣泛應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)的相關(guān)查詢、計(jì)算以及傳輸處理等技術(shù)已經(jīng)成為重要的研究領(lǐng)域。
　　在移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的范圍查詢方面，目前的應(yīng)用大多是基于定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的。由于系統(tǒng)運(yùn)行效率、傳感器節(jié)能以及用戶隱私保護(hù)等多方面因素，定位與跟蹤系統(tǒng)的不確定性無(wú)法避免。這導(dǎo)致了移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)中包含著內(nèi)在的不確定性信息

2、，從而引起了在移動(dòng)數(shù)據(jù)不確定性方面研究的重視。在移動(dòng)對(duì)象歷史軌跡數(shù)據(jù)的連續(xù)近鄰查詢方面，目前的查詢效率差強(qiáng)人意。主要的研究范圍集中在數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)索引結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，或者是最優(yōu)、最深等遍歷方法的選擇，而少有提升查詢中間結(jié)果更新效率方面的研究，因此無(wú)法從整體上提升系統(tǒng)查詢性能。分布式處理環(huán)境下的移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)已成為新興的重要研究領(lǐng)域，特別是對(duì)于在分布式網(wǎng)絡(luò)中查詢結(jié)果數(shù)據(jù)的匯聚傳輸而言。Bora算法的提出部分解決了查詢結(jié)果在類網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸局限

3、，但就近鄰查詢以及并發(fā)查詢等環(huán)境下，其效率還存在著進(jìn)一步提升的可能與必要。針對(duì)以上多方面的問(wèn)題，本文進(jìn)行了相關(guān)研究，并取得了如下的原創(chuàng)性成果：
　　1.提出了Bead/Necklace模型下的移動(dòng)對(duì)象不確定性范圍查詢算法：針對(duì)移動(dòng)對(duì)象不確定性范圍查詢問(wèn)題，通過(guò)對(duì)Bead/Necklace模型性質(zhì)的研究，將不確定性查詢問(wèn)題映射為2D平面上的計(jì)算幾何問(wèn)題進(jìn)行解決。對(duì)于不同時(shí)空語(yǔ)義下對(duì)應(yīng)的謂詞操作查詢，設(shè)計(jì)完成了對(duì)應(yīng)的五種不同查詢時(shí)間和

4、范圍分類的查詢算法。同時(shí)通過(guò)對(duì)查詢多邊形的偏置和軌跡點(diǎn)位置查詢的方式實(shí)現(xiàn)修剪算法，提高了查詢操作的整體運(yùn)行效率。在此基礎(chǔ)上，引入定位誤差系數(shù)對(duì)Bead/Necklace模型中存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，解決了原模型在移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)采集時(shí)刻存在的不確定性歸零問(wèn)題，并且提出外接橢圓的概念簡(jiǎn)化了誤差參數(shù)引入后導(dǎo)致的復(fù)雜問(wèn)題，并改進(jìn)了對(duì)應(yīng)的修剪與查詢算法，保證了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。最后，還對(duì)模型下的定量查詢問(wèn)題進(jìn)行了初步探討。
　　2.提出了基于海灘線

5、的更新算法提升了連續(xù)近鄰查詢操作的效率：在移動(dòng)對(duì)象歷史軌跡數(shù)據(jù)的連續(xù) K近鄰查詢研究中，利用移動(dòng)對(duì)象近鄰查詢操作在迭代更新時(shí)出現(xiàn)的海灘線現(xiàn)象，通過(guò)在查詢節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加標(biāo)志位的方法，提出了針對(duì) K近鄰查詢中間結(jié)果的海灘線式更新算法，在保證了必要的數(shù)據(jù)更新的基礎(chǔ)上，消除了以前各種算法中出現(xiàn)的冗余檢查現(xiàn)象，提高了近鄰查詢的執(zhí)行效率。
　　3.提出了分布式類網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下相關(guān)查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)匯聚傳輸方案：針對(duì)類網(wǎng)格的分布式移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)