gms数据库管理系统中时空索引的研究与实现

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1、重庆邮电大学硕士学位论文GMS数据库管理系统中时空索引的研究与实现姓名：周星申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：葛君伟20060515重庆邮电大学硕士论文摘要时空索引技术在地理信息系统、全球定位系统、无线通信技术、交通控制等诸多领域均有十分重要的研究意义。传统的数据库能支持时空数据的存储，却无法支持对其有效访问。这是因为传统索引无法处理多维坐标数据的排序问题，更没有时间维的概念，由此时空索引应运而生。时空索引技术是当前空间数据库和GIS领域的一个重要研究课题，而且对如何建立更有效的时空索引结构一直是这些领域最现实、最急迫，

2、最前沿的研究方向。本文在这方面做了积极探索，提出了有效的解决方案。从介绍最早用于处理多维扩展的空间索引R树出发，对当前国内外主流时空索引方案进行了分类、比较。从确保空间位置的相邻关系、更新频繁、计算量等角度考虑，在TPR*和R．Link树的基础上，提出TPR*．Link树。文中给出TPR*．Link树的索引结构，能够包含时空数据的多维和时间特性；对结点添加右链可以将同层结点相连，便于索引操作：对结点和结点项大小设计，考虑到存储机制，减少了I／o次数。因此是一种有效的时空信息建模方式。根据索引结构中右链机制的特点，设计的查找、插入算法，

3、在查找时，即使有插入操作，也可以从右链中得到所需结点。结点分裂时，可先通过右链连接原来结点，在合适时再插入父结点。这样提高了索引操作的性能。对于范围查询，因移动物体和查询范围在查询时间内都不断的运动，本文研究了各种相交情况，只根据它们的初始和结束位置进行判断，保证了范围查询的精确性和简单性。最后，在韩国仁荷大学设计开发的空间数据库管理系统GMS中实现了TPR*．Link树，可对移动对象现在和将来位置进行索引，实现了基本的查找、插入、删除操作。实践证明，TPR*．Link树在GMS中取得了较好的查询性能。关键词：数据库，时空索引，移动对

4、象，索引结构重庆邮电大学硕士论文摘要AbstractSpatio-temporalapplicationshavedevelopeddramaticallyinmanyfields，suchasgeographicinformationsystem，GPS，wirelesscommunicationtechnologies，trafficcontrolandSOon．Thoughtraditionaldatabasecarl．storethespatio-temporaldata，itcannotoperateitefficientl

5、yduetotheorderproblemofmultidimensionaldataandtheconceptoftimedimension．Spatio—temporalindextechnologyisanimportanttopicbetweenspatialdatabaseandGISfields．Furthermore，spatio·temporalindexstructureisalwaysthemostrealistic，most、urgentandhoaestresearchdirection．Thispaperha

6、smadethepositiveexplorationinthisaspectandsomeeffectivesolutionsarepresented．Firstly,Rtreewhichistheearliestspatialindextohandlemultidimensionalextensionisintroduced．Thenthemainspatio—temporalindexesarecategorizedandcompared．Consideringtheoriginalspatialinformationinteg

7、rality,updateintensiveandcomputationcomplexity,anovelindexTPR’-LinktreebasedonR-LinkandTPR+treeisproposedinthispaper．ThepaperpresentstheindexstructureofTPR+．Linktree．whichcontalasspatialandtemporalattributions．Thecrucialadditionistheright—link，apointergoingfromeverynode

8、tOitsrightsiblingonthesamelevel，whichbenefitstheindexoperation．ThedesignofnodeandentrywhichCanreducethenumbero