時空數(shù)據(jù)庫瞬時查詢和時空范圍查詢研究.pdf

1、時空數(shù)據(jù)庫是在空間數(shù)據(jù)庫和時態(tài)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。經(jīng)過二十年的發(fā)展，在時空數(shù)據(jù)模型、時空查詢優(yōu)化與索引和時空本體論等方面取得了許多成果?，F(xiàn)實世界中的許多實體都具有空間特性和時態(tài)特性，需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供有效的時空數(shù)據(jù)管理。 時空數(shù)據(jù)庫可以處理傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫難以處理的帶有空間和時間特性的數(shù)據(jù)，它相對于傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一個突出特點就是數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)更新頻繁。因此必須采取有效地查詢和索引來提高查詢效率。目前，索引方面的研究相對

2、比較成熟，而對于時空查詢方面的研究比較少，本文旨在研究時空查詢。 時空查詢在時空數(shù)據(jù)庫的研究中是至關(guān)重要的。本文對已存在的索引結(jié)構(gòu)和查詢方法進行了研究總結(jié)和比較，采用Buddy樹進行瞬時查詢和時空范圍查詢的研究。同時，充分考慮了現(xiàn)實世界的不確定性，將不確定性引入索引和查詢中，使得時空查詢更具準確性。 本文首先針對時空數(shù)據(jù)庫和時空不確定性進行了分析說明，為下面進一步的研究奠定了理論基礎(chǔ)。然后提出了一種新的基于移動對象位置信

3、息的索引結(jié)構(gòu)，該索引結(jié)構(gòu)在Buddy樹的結(jié)構(gòu)上進行改進，引入了一個輔助索引表，大大提高了索引的更新效率。同時在該索引結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行了瞬時查詢和時空范圍查詢的研究，結(jié)合查詢窗口擴展策略提出查詢算法，性能評價表明與現(xiàn)有技術(shù)相比較該算法提高了系統(tǒng)的查詢性能。最后，基于提出的索引結(jié)構(gòu)引入時空不確定性的概念，對基于時空不確定性的時空范圍查詢進行了研究，提出了時空概率范圍查詢算法。通過實驗驗證該算法降低了查詢不確定性和查詢成本。本課題的研究對于時