GMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中時空索引的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、時空索引技術(shù)在地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、無線通信技術(shù)、交通控制等諸多領(lǐng)域均有十分重要的研究意義。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫能支持時空數(shù)據(jù)的存儲，卻無法支持對其有效訪問。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)索引無法處理多維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的排序問題，更沒有時間維的概念，由此時空索引應(yīng)運(yùn)而生。時空索引技術(shù)是當(dāng)前空間數(shù)據(jù)庫和GIS領(lǐng)域的一個重要研究課題，而且對如何建立更有效的時空索引結(jié)構(gòu)一直是這些領(lǐng)域最現(xiàn)實(shí)、最急迫，最前沿的研究方向。本文在這方面做了積極探索，提出了有效的解決方案。

2、 從介紹最早用于處理多維擴(kuò)展的空間索引R樹出發(fā)，對當(dāng)前國內(nèi)外主流時空索引方案進(jìn)行了分類、比較。從確?？臻g位置的相鄰關(guān)系、更新頻繁、計(jì)算量等角度考慮，在TPR*和R-Link樹的基礎(chǔ)上，提出TPR*-Link樹。文中給出TPR*-Link樹的索引結(jié)構(gòu)，能夠包含時空數(shù)據(jù)的多維和時間特性；對結(jié)點(diǎn)添加右鏈可以將同層結(jié)點(diǎn)相連，便于索引操作；對結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)項(xiàng)大小設(shè)計(jì)，考慮到存儲機(jī)制，減少了I/O次數(shù)。因此是一種有效的時空信息建模方式。根據(jù)索引結(jié)構(gòu)

3、中右鏈機(jī)制的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的查找、插入算法，在查找時，即使有插入操作，也可以從右鏈中得到所需結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)分裂時，可先通過右鏈連接原來結(jié)點(diǎn)，在合適時再插入父結(jié)點(diǎn)。這樣提高了索引操作的性能。對于范圍查詢，因移動物體和查詢范圍在查詢時間內(nèi)都不斷的運(yùn)動，本文研究了各種相交情況，只根據(jù)它們的初始和結(jié)束位置進(jìn)行判斷，保證了范圍查詢的精確性和簡單性。最后，在韓國仁荷大學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā)的空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)GMS中實(shí)現(xiàn)了TPR*-Link樹，可對移動對象現(xiàn)在和將來位