空间数据库中轮廓查询技术的研究

摘要

空间查询及优化是空间数据库相关技术研究的难点和突破点，轮廓查询技术已经成为空间查询及优化领域的热点课题。目前轮廓查询技术还处于起步阶段，各方面的技术还不成熟，存在一定的缺陷。本文对轮廓和轮廓体的查询及更新技术进行了综合分析，在此基础上提出了新的查询和更新处理方法，具体内容如下。 首先，对轮廓查询技术进行了研究，提出并证明了修剪空间定理，给出有效区的形式化定义，在此基础上提出了基于动态窗口查询的轮廓查询算法，对算法的正确性进行了证明，并通过实例对算法进行了分析说明。 其次，对轮廓更新技术进行了研究，给出了查询区和空白区的定义，提出并证明了添加数据点轮廓更新判定定理和删除数据点轮廓更新判定定理，在此基础上提出了Addpoint_Skyline算法和Deletepoint_Skyline算法，并对算法的正确性进行了证明，对时间复杂度进行了计算。 再次，对轮廓体更新技术进行了研究，提出并证明了不同值定理，根据该定理设置了不同值条件，在此基础上提出了Addpoint_Skycube算法和Deletepoint_Skycube算法，并对算法的正确性进行了证明，对时间复杂度进行了计算。 然后，对数据流中轮廓体查询技术进行了研究，提出并证明了单点定理，给出了数据流中轮廓体查询框架，对其各模块的功能及算法进行了分析说明，并对算法的正确性和时间复杂度分别进行了证明和计算。 最后，对上述算法进行了实验验证，通过分析实验结果发现，轮廓查询算法无需访问整个数据集就能渐进地返回完整的轮廓结果，更新算法能够准确地完成轮廓和轮廓体的更新操作，数据流中轮廓体的查询框架能够快速追踪轮廓体的变化，并实时更新轮廓体，且保证查询结果准确有效。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3研究内容

1.4研究意义

1.5本文组织结构

第2章基础知识

2.1引言

2.2空间数据

2.3空间索引

2.3.1空间索引的分类

2.3.2 R树

2.4空间查询

2.4.1空间选取

2.4.2空间结合

2.5本章小结

第3章基于动态窗口查询的轮廓查询技术

3.1引言

3.2基本定义

3.3基于动态窗口查询的轮廓查询算法

3.3.1修剪空间定理

3.3.2有效区定义

3.3.3算法思想

3.3.4算法描述

3.3.5实例分析

3.3.6算法分析

3.4本章小结

第4章轮廓更新技术

4.1引言

4.2定义和符号

4.2.1基本定义

4.2.2符号和函数

4.3 Addpoint_Skyline算法

4.3.1添加数据点轮廓更新判定定理

4.3.2 Addpoint_Skyline算法的主要思想

4.3.3 Addpoint_Skyline算法描述

4.3.4 ddpoint_Skyline算法分析

4.4 Deletepoint_Skyline算法

4.4.1删除数据点轮廓更新判定定理

4.4.2 Deletepoint_Skyline算法的主要思想

4.4.3 Deletepoint_Skyline算法描述

4.4.4 Deletepoint_Skyline算法分析

4.5本章小结

第5章轮廓体更新技术

5.1引言

5.2轮廓体的定义

5.3算法的预备知识

5.3.1基本定义

5.3.2符号和函数

5.3.3不同值定理

5.4 Addpoint_Skycube算法

5.4.1 Addpoint_Skycube算法的主要思想

5.4.2 Addpoint_Skycube算法描述

5.4.3 Addpoint_Skycube算法分析

5.5 Deletepoint_Skycube算法

5.5.1 Deletepoint_Skycube算法的主要思想

5.5.2 Deletepoint_Skycube算法描述

5.5.3 Deletepoint_Skycube算法分析

5.6本章小结

第6章数据流中轮廓体查询技术

6.1引言

6.2数据流中轮廓体查询的基本框架

6.3预处理模块

6.3.1预处理模块分析

6.3.2预处理模块的处理过程

6.3.3预处理模块算法描述及分析

6.4轮廓更新模块

6.4.1轮廓更新模块分析

6.4.2轮廓更新模块的处理过程

6.4.3轮廓更新模块算法描述及分析

6.5轮廓体计算模块

6.5.1轮廓体计算模块分析

6.5.2轮廓体计算模块的处理过程

6.5.3轮廓体计算模块算法描述及分析

6.6本章小结

第7章算法的实验验证

7.1引言

7.2验证基于动态窗口查询的轮廓查询技术

7.2.1实验设置

7.2.2实验结果分析

7.3验证轮廓更新技术

7.3.1实验设置

7.3.2实验结果分析

7.4验证轮廓体更新技术

7.4.1实验设置

7.4.2实验结果分析

7.5验证数据流中轮廓体查询技术

7.5.1实验环境设置

7.5.2实验结果分析

7.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

作者简介