時空數(shù)據(jù)庫若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文時空數(shù)據(jù)庫若干關(guān)鍵技術(shù)研究姓名：易寶林申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：計算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：馮玉才20031109約束表達(dá)式進(jìn)行拓?fù)?。致性維護(hù)；作為進(jìn)‘步研究，采用版本化技術(shù)將這利處理策略擴(kuò)展到時空系統(tǒng)tJ得到時空拓?fù)湟?guī)則STR模型，以處坪和維護(hù)時空系統(tǒng)小的時空拓?fù)洹當(dāng)啃?。時空模型中另外一個重要的問題是時空方位關(guān)系處理問題。方位查詢是時空數(shù)據(jù)庫經(jīng)常使用的查詢條件，因此，時空數(shù)據(jù)庫有必要提供方位查詢和推理的機(jī)制。在分析

2、現(xiàn)有方位關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，以Egenhofer的9交模型和方位關(guān)系矩陣為摹礎(chǔ)，提出了埽十改進(jìn)的方位處理方法。該方法充分考慮到方位關(guān)系的語義對稱性特點(diǎn)，以逆向方位矩陣和方位面積占優(yōu)的策略，完善并擴(kuò)展了9種基本空間方位關(guān)系謂側(cè)和時空方位關(guān)系謂詞，并在傳統(tǒng)的方位謂鍘中增加了力位環(huán)繞的判斷和處理方法。通過謂詞的擴(kuò)展，使空問方位關(guān)系能得到更加精確地描述。作為空間拓?fù)潢P(guān)系的延伸，分析了方位關(guān)系與空間拓?fù)潢P(guān)系的關(guān)系。時空索引是實(shí)現(xiàn)時空數(shù)據(jù)模型的一個基

3、本問題，時空數(shù)據(jù)的復(fù)雜性決定了時空索引結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。提出了種采用改進(jìn)通用搜索樹iGIST來建立空間數(shù)據(jù)索引的方法。該方法改進(jìn)了Gist方法中插入和刪除中結(jié)點(diǎn)的分裂和合并的策略，將相鄰結(jié)點(diǎn)之間的分裂合并推廣到多個結(jié)點(diǎn)，并且增加了數(shù)據(jù)裝村的算法，該算法在空間利用率和查詢性能方面與Gist相比有較大提高。此外，考慮到時空系統(tǒng)rp數(shù)據(jù)的變化特征，采用了空問數(shù)據(jù)的分史存儲策略，分析并給出了數(shù)據(jù)遷移的算法。利用空間索引結(jié)構(gòu)并結(jié)合擴(kuò)充的時空元數(shù)據(jù)機(jī)制

4、和分史存儲技術(shù)，給出了時空數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)中處理時空查詢的時空索引處理機(jī)制和策略。最后，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了‘個擴(kuò)展的時空數(shù)據(jù)庫處理引擎的原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)在總體上采川了三層體系結(jié)構(gòu)，包括應(yīng)用程序和進(jìn)行數(shù)據(jù)管理的時空數(shù)據(jù)庫管理器，為應(yīng)用開發(fā)提供各種數(shù)據(jù)提供、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表現(xiàn)等服務(wù)功能的中問件以及底層擴(kuò)展的時空數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)展元數(shù)據(jù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了一個基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫DM3的時空數(shù)據(jù)庫管理引擎SDXFORDM3，并在該原型系統(tǒng)上給出了擴(kuò)展