时空数据库索引技术研究

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1、华中科技大学硕士学位论文时空数据库索引技术研究姓名：钟细亚申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：李国徽20060430华　中　科　技　大　学　硕　士　学　位　论　文　摘要近几年来，基于移动对象位置，为用户提供快捷便利信息的移动信息服务受到服务提供商和用户地追捧。如何有效管理移动对象的位置信息已成为市场关注的焦点，同时也是数据库领域一个新研究方向，即时空数据库。传统数据库索引技术为管理更新周期相对较长的数据而设计，管理时空信息会使得更新过于频繁导致系统资源枯竭；或是更新频率小于信息变化频率导致系统准确率下降；同时，对象的位置信息在二维／三维空间存在着距离、方向、范围等传统

2、数据库索引技术无法识别的空间属性。时空数据库系统需要一种新的索引技术来满足其应用需求。　在讨论空间数据库和时态数据库索引结构基础上，按照索引模型所管理信息的时间属性，将时空数据库索引结构分为三类：管理当前和未来空间信息的索引模型、管理历史空间信息的索引模型和管理历史、当前以及未来空间信息的索引模型，对这三种类型中性能较好的索引结构进行了深入研究。根据实际应用需求，提出一种基于固定网络的移动对象轨迹索引模型(IMTFN)。IMTFN假定移动对象运动在固定的城市道路中，管理移动对象的实时位置信息和历史轨迹信息，并且有效优化窗口查询及轨迹查询操作。IMTFN由一个管理固定网络的2DR*-T

3、ree，一组管理移动对象运动轨迹的1DR*-Tree以及记录移动对象实时位置信息的哈希结构组成。最后通过实验，IMTFN分别与STR-Tree、FNR-Tree以及TB-Tree进行性能比较，证明IMTFN模型提供速度更快地查询操作。关键词：　时空数据库索引结构移动对象位置管理I华　中　科　技　大　学　硕　士　学　位　论　文　AbstractInrecentyears,locationbasedmobilee-serviceswhichprovidequickandconvenientinformation,arechasedbyserviceprovidersandusers

4、.Asaresult,softwaretechnologiesthatenablethemanagementofthepositionsofmovingobjectsareinincreasinglyhighdemand.Itisanewresearchbranchindatabasefield,i.e.Spatio-TemporalDatabase.Intraditionaldatabases,dataisassumedtoremainconstantunlessitisexplicitlymodified.Capturingspatio-temporalinformationwo

5、uldentaileitherperformingveryfrequentupdates,whichresultsinusingtoomuchsystemresource;orfrequencyofupdatingtoosmalltogetrequiredaccuracy.Inaddition,therearespatialrelationshipsamongthepositionsofobjects,whichcan’tbeidentifiedbytraditionalindexingtechniques,suchasdistance,directionandrange.Sothe

6、rehasbeengreatinterestinginfindingnewindexingtechniquesforSpatio-Temporaldatabases.Aftersurveyingtheexistingaccessmethodsinspatialdatabaseandtemporaldatabases,weclassifytheindexmodelsinspatio-temporaldatabaseintothreetypeaccordingtothetimeintervalofthedatathatitmanage:indexingofthecurrentandthe

7、futureposition;indexingofthepastpositionortrajectories,upuntilthemostrecentpositionsample;indexingofthepast,currentandthe(near)futureposition.Wediscusssomeindexstructuresofthesethreetypes.Afteranalyzethedemandofmarket,anewindexing