移动对象在线数据索引技术研究

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论移动对象在线数据索引技术研究姓名：李欣中请学位级别：硕士_专业：计算机软件与理论_指导教师：何云斌20090301哈尔演理丁人学匸学硕I:学位论文移动对象在线数据索引技术研究摘要移动对彖数据库记录了不同移动对象在每一时刻的位置信息，用户可以在其中查询目标过去、现在与将來的信息，在智能交通与导航、地理信息、军事等系统中有着广泛的应用前景。目前，相关领域的研究还处于起步阶段，离实际应用有一定的差距。在这种背景之下，针对移动对象索引技术的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首

2、先介绍了时空数据库的相关知识，主要说明了时空数据库中移动对象的相关概念和理论，并对移动对象的索引方法进行了系统归类。在此基础上以3DR■树索引结构为出发点，针对其不考虑时间维的特殊性，只能处理离线数据，而且对于那些长期保持静止的对象索引性能下降等缺点进行改造。通过节点分裂的方法，來减少索引中长条立方体的数量，提高历史数据的索引性能；通过将历史数据和在线数摇分开索引的方法，实现对在线数据的索引，最终形成3DR■树索引结构的扩展版本。最后通过数据生成器产生的虚拟数据将扩展版本与3DR■树和HR•树索

3、引结构进行比较，通过对存储空间大小和外存访问次数两个指标的计算，证明查询效率的提高。本文研究的主要贡献如下：1.通过节点分裂，对历史演变周期长的时空对象人为的沿时间轴方向进行分裂，很大程度上减少时空对象的最小外接立方体体积，进而减小了时空对象数据集的密度，提高索引效率。2.通过树分裂，将3DR-树索引结构改造为双树结构，即活跃树和历史树，使其能够实现在线数据的索引功能。3.针对改造后的3DR・树索引结构，设计相应的插入.査询操作。4.通过虚拟数据进行测试，证明索引性能在时间段查询有20%的提高。

4、关键词移动对象；在线数据；节点分裂；树分裂；3DR・树索引ResearchontheIndexingSchemeforOnlineDataofMovingObjectAbstractMovingObjectsDatabasesrecordsthelocationinformationofdiversemovingobjectsallthetime.Userscanquerythepast,present,andfuturepositionsofmovingobjectsinit.MovingOb

5、jectsDatabaseshaveawiderangeofapplicationsinintelligenttrafficnavigationgeographicinformationandmilitarysystems,etc.AlthoughMovingObjectsDatabaseshasgreatprospectofapplication,butresearchesonisstillintheearlystage,therefore,researchesonmovingobjectsi

6、ndexisofprofoundtheoreticalandpracticalsignificance.Thispaperstartsfromtherelevantknowledgeofspatio-temporaldatabase,mainlydescribingconceptsandtheoriesofmovingobjects5inspatio-temporaldatabase.Andthesystematicclassificationofitisexplained.With3DR-tr

7、eeindexstructureasthestartingpoint,ithasimproveditsimperfections,suchasinconsiderateoftheparticularityofthetimedimension,onlydealingwithofflinedata,decliningindexperformanceforthoselong-termstationaryobject.Throughthenodesplittingapproach,spatio-temp

8、oraldatabasereducestheindexnumberoflong-cubesoastoimprovetheindexcapabilityofhistoricaldata.Alsobytheseparateindexmethodofhistoricaldataandonlinedata,theimplementationofonlinedataindexisachieved.Thenanewindexstructureisformed.Finally,asetofvirtualdat