空间关键字语义近似查询与结果处理方法研究

摘要

随着移动网络和GPS的普遍应用，Web中出现了越来越多的空间Web对象（Spatial Web Object），这些空间对象包含了位置信息（如经纬度）和文本信息。空间数据库包含了海量的空间对象。目前，查询空间数据库已成为人们获取基于位置服务（LBS，Location-based Service）信息的重要手段。 现有的空间关键字查询处理模式仅支持严格匹配，实际上，一方面，与用户查询关键字语义相关但文本上不匹配的查询结果也可能是用户需要的，因此需要支持空间关键字的语义近似查询；另一方面，空间数据库蕴含海量数据，空间关键字查询通常会导致多查询结果问题，因此需要对检索结果进行排序或分类处理。针对上述问题和需求，本文提出了一种空间关键字语义近似查询与结果处理方法。在语义近似查询方面，根据空间对象之间的位置相近性和语义相关度，提出了空间对象之间的耦合相关度评估方法。在耦合相关度基础上，提出了查询结果的top-k语义近似选取与排序方法，该方法分为离线预处理和在线查询处理两个阶段，在离线阶段，根据空间对象之间的耦合相关度为每个代表性对象构建相应的空间对象序列；在线查询处理阶段，对于给定的空间查询，使用阈值算法（Threshold Algorithm）在预先创建的序列上快速选出top-k个与给定查询语义相关且位置相近的空间对象。对于空间查询结果的分类也分为两个阶段，在离线阶段，利用两种聚类方法对空间对象聚类；在线查询处理阶段，对于给定的空间查询，在查询结果集上利用改进的C4.5决策树算法动态生成一棵查询结果分类树，用户可通过检查分类树分支的标签来逐步定位到其感兴趣的空间对象。 实验结果表明，提出的空间关键字语义近似查询与结果处理方法能够有效地满足用户的语义近似查询需求，结果排序与分类方法分别具有较高的准确性和较好的分类效果，并且具有较高的执行效率和较低的搜索代价。

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