移動對象數據庫查詢及處理技術研究.pdf

1、隨著無線傳感器等全新的信息獲取和相關處理技術的發(fā)展，移動對象數據庫在多個應用領域，包括智能交通，環(huán)境監(jiān)測和目標跟蹤等方面得到了廣泛應用。在此基礎上，針對移動對象數據的相關查詢、計算以及傳輸處理等技術已經成為重要的研究領域。
　　在移動對象數據庫的范圍查詢方面，目前的應用大多是基于定位系統(tǒng)開發(fā)的。由于系統(tǒng)運行效率、傳感器節(jié)能以及用戶隱私保護等多方面因素，定位與跟蹤系統(tǒng)的不確定性無法避免。這導致了移動對象數據中包含著內在的不確定性信息

2、，從而引起了在移動數據不確定性方面研究的重視。在移動對象歷史軌跡數據的連續(xù)近鄰查詢方面，目前的查詢效率差強人意。主要的研究范圍集中在數據對應索引結構的優(yōu)化，或者是最優(yōu)、最深等遍歷方法的選擇，而少有提升查詢中間結果更新效率方面的研究，因此無法從整體上提升系統(tǒng)查詢性能。分布式處理環(huán)境下的移動對象數據庫已成為新興的重要研究領域，特別是對于在分布式網絡中查詢結果數據的匯聚傳輸而言。Bora算法的提出部分解決了查詢結果在類網格網絡環(huán)境下的傳輸局限

3、，但就近鄰查詢以及并發(fā)查詢等環(huán)境下，其效率還存在著進一步提升的可能與必要。針對以上多方面的問題，本文進行了相關研究，并取得了如下的原創(chuàng)性成果：
　　1.提出了Bead/Necklace模型下的移動對象不確定性范圍查詢算法：針對移動對象不確定性范圍查詢問題，通過對Bead/Necklace模型性質的研究，將不確定性查詢問題映射為2D平面上的計算幾何問題進行解決。對于不同時空語義下對應的謂詞操作查詢，設計完成了對應的五種不同查詢時間和

4、范圍分類的查詢算法。同時通過對查詢多邊形的偏置和軌跡點位置查詢的方式實現修剪算法，提高了查詢操作的整體運行效率。在此基礎上，引入定位誤差系數對Bead/Necklace模型中存在的缺陷進行改進，解決了原模型在移動對象數據采集時刻存在的不確定性歸零問題，并且提出外接橢圓的概念簡化了誤差參數引入后導致的復雜問題，并改進了對應的修剪與查詢算法，保證了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。最后，還對模型下的定量查詢問題進行了初步探討。
　　2.提出了基于海灘線

5、的更新算法提升了連續(xù)近鄰查詢操作的效率：在移動對象歷史軌跡數據的連續(xù) K近鄰查詢研究中，利用移動對象近鄰查詢操作在迭代更新時出現的海灘線現象，通過在查詢節(jié)點的數據結構中增加標志位的方法，提出了針對 K近鄰查詢中間結果的海灘線式更新算法，在保證了必要的數據更新的基礎上，消除了以前各種算法中出現的冗余檢查現象，提高了近鄰查詢的執(zhí)行效率。
　　3.提出了分布式類網格網絡環(huán)境下相關查詢結果的數據匯聚傳輸方案：針對類網格的分布式移動對象數據