基于XML的模糊時空數(shù)據(jù)建模與查詢方法的研究.pdf

1、隨著模糊時空數(shù)據(jù)應用需求的不斷擴大，人們對模糊時空數(shù)據(jù)的管理越來越關注。雖然已有大量的研究工作致力于時空數(shù)據(jù)的模糊擴展，其在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的研究仍然存在諸如時態(tài)擴展以及結構的嚴格限制等問題，這些問題限制了使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲和查詢模糊時空數(shù)據(jù)的高效性。
　　作為下一代的Web語言，XML已經成為當前Web數(shù)據(jù)表示、交換以及查詢的事實標準，具有自描述性以及良好的擴展性等特點。因此，基于XML研究模糊時空數(shù)據(jù)的相關問題已成為新的研究方向。

2、然而，已有的相關研究工作主要集中在時態(tài)XML、空間XML、時空XML以及模糊XML上，基于XML研究模糊時空數(shù)據(jù)的相關研究還很少。
　　為此，針對模糊時空數(shù)據(jù)的表示、推理以及查詢等問題，本文基于XML提出了模糊時空數(shù)據(jù)模型，并在模糊時空XML數(shù)據(jù)模型的基礎上，研究了模糊時空XML數(shù)據(jù)間的拓撲關系、模糊時空XML文檔中的不一致性以及模糊時空XML數(shù)據(jù)的查詢等問題。通過試驗測試與分析，表明本文提出方法的正確性與有效性，并通過與其它相關

3、方法的比較，從另一方面表明了本文提出方法具有較好的表達能力和性能。具有的創(chuàng)新性研究成果包括以下幾個方面:
　　(1)在研究模糊時空拓撲語義之后，基于XML提出了模糊時空數(shù)據(jù)模型，在此基礎上，對模糊時空XML數(shù)據(jù)的模式進行了模糊擴展。之后以模糊時空數(shù)據(jù)的氣象應用為例討論如何根據(jù)所提出的模糊時空XML數(shù)據(jù)模型表示和操作模糊時空氣象數(shù)據(jù)。最后從查詢性能的角度將所提模糊時空XML數(shù)據(jù)模型與其它相關模型進行比較。通過與其它模型的比較分析，可

4、以看出模糊時空XML數(shù)據(jù)模型在模糊時空數(shù)據(jù)表示和查詢方面的優(yōu)勢，進而說明了模糊時空XML數(shù)據(jù)模型的有效性。
　　(2)在模糊時空XML數(shù)據(jù)模型的基礎上，研究模糊時空XML數(shù)據(jù)間的拓撲關系，包括模糊時空XML數(shù)據(jù)模型樹的轉換以及模糊時空XML中的twig匹配，并通過實驗測試說明了基于模糊時空XML數(shù)據(jù)模型確定模糊時空XML數(shù)據(jù)間拓撲關系的高效性和準確性。
　　(3)針對模糊時空XML文檔中的不一致性問題，對模糊時空數(shù)據(jù)XML文

5、檔中的更新操作、插入操作以及刪除操作產生的不一致性提出了修正算法并分別給出了相應的例子說明。此外，研究了變化操作對模糊時空數(shù)據(jù)XML文檔不一致性的影響。最后，基于模糊時空XML數(shù)據(jù)模型對三種變化操作產生的不一致性的性能進行測試與分析，將主要考查進行更新操作、插入操作以及刪除操作時修復模糊時空數(shù)據(jù)XML文檔不一致性的執(zhí)行時間。
　　(4)基于XQuery研究模糊時空XML數(shù)據(jù)的查詢問題。在討論利用XQuery查詢模糊時空數(shù)據(jù)的體系結

6、構之后，對XQuery進行模糊時空擴展，研究模糊時空查詢能力，并從應用領域查詢例子的角度舉出查詢實例，通過對模糊時空謂詞、模糊時空修飾語以及模糊時空比較語的例子進行性能測試與分析驗證利用XQuery查詢模糊時空數(shù)據(jù)方法的正確性與有效性。最后從查詢性能的角度將利用XQuery查詢模糊時空數(shù)據(jù)的方法與其它相關方法進行比較，通過與其它方法的比較分析，可以看出利用XQuery查詢模糊時空數(shù)據(jù)在查詢方面的優(yōu)勢，進而從另一方面說明了利用XQuery