时空数据库复杂查询方法研究.pdf

分类号学号 D200777609
学校代码 10487 密级

博士学位论文

时空数据库复杂查询方法研究


学位申请人: 李支成
学科专业: 计算机软件与理论
指导教师: 卢炎生教授
答辩日期: 2012 年 5 月 24 日
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for
the Degree of Doctor of Philosophy puter Science and Technology




Research on Approaches plex Queries in
Spatio-temporal Databases





:Zhicheng Li
Major :Computer Software and Theory
Supervisor :Prof. Yansheng Lu


Huazhong University of Science and Technology
Wuhan,Hubei 430074,P. R. China
May,2012
独创性声明


本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其它个人或
集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在
文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:
日期: 年月日





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不保密□。




学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学博士学位论文
摘要
移动计算、无线通讯技术的快速发展和定位设备的大量部署使时空数据库的应
用不断扩展和深入。大量的应用均需要时空数据库能够有效地处理各种查询。查询
效率成为评价时空数据库性能的一项重要指标。时空数据的复杂性和新的影响因素
的出现使时空查询变得复杂,不在是以前的那种只考虑单个查询对象和位置因素的
简单查询。迫切需要研究新的查询处理方法来高效地处理这些复杂的时空查询。因
此,如何提供高效的复杂时空查询处理方法是当前时空数据库研究热点之一。
最近关键字聚集查询把关键字搜索引入到传统的聚集查询中。空间对象不仅含
有位置信息,还包含一个关键字列表。到最近关键字的距离定义为距离查询点最近
且包含关键字的对象到查询点的距离。最近关键字聚集距离为多个最近查询关键字
距离上的聚集值。最近关键字聚集查询从一个查询点集合中查找最近关键字聚集距
离为最小的查询点。最近关键字聚集查询进一步丰富了时空关键字查询的类型。利
用最小关键字距离对数据点进行过滤,加快了查询点最近关键字距离的计算过程。
通过最小关键字聚集距离删除不需要计算聚集距离的查询点,同时减少对查询点和
数据点的访问量。
对象通常对它的最近邻有比较大的影响力,一个对象的反向最近邻数量反应了
该对象的影响力。连续反向最近邻聚集查询连续地从多个查询点中搜索影响力最大
的查询点。连续反向最近邻聚集查询是反向最近邻聚集查询在移动对象上的一种应
用,如何高效地监控每个周期查询结果的变化成为研究重点。利用比查询点距离单
元格更近的查询点最小和最大数量来加快反向最近邻识别速度。用最小数量来缩减
反向最近邻搜索区域,用最大数量直接识别单元格中所有移动对象是否是反向最近
邻。利用查询点的反向最近邻候选者数量来识别需要监控的查询点,进一步减少需
要检查的候选者数量,从而减少查询响应时间。
真实世界中存在障碍物影响了两个点之间的实际距离。障碍空间中两点之间的
障碍距离为两点间避免障碍物的最短路径的长度。连续障碍范围查询在连续范围查
询中考虑到了障碍物约束,连续地返回到查询点的障碍距离在一个正数范围内的所
I
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有移动对象。如何快速计算障碍距离和减少障碍距离的计算成为查