道路网络中连续K近邻查询的研究

道路网络中连续K近邻查询的研究

论文摘要

随着无线网络通讯和全球定位技术的发展,出现了很多相关的新应用,如基于位置的服务。空间数据库(SDB)中支持基于位置服务的一种重要的查询就是连续k近邻查询。给定相关的空间数据点集和一个移动查询点q,道路网络中的连续k近邻(CkNN)查询计算距离一个给定查询点q最近的k个数据点。大多数关于空间数据库的研究只考虑欧氏空间。因此,大多数基于位置的查询,如k近邻查询,利用物体之间的欧氏距离。然而,在某些应用中,物体的位置和运动被限制于网络中,例如道路、航空、铁路等。在这些情况下,距离的度量是网络距离。为了存储这些网络中的空间数据,空间网络数据库(SNDB)出现了。每种传统的空间查询类型(如最近邻查询、范围查询、连接查询等)在空间网络数据库中都有相似的应用。对移动应用来说,支持道路网络中移动对象连续查询的能力是至关重要的。论文研究的连续k近邻查询处理三种类型的对象:道路、移动对象和静态对象。其中移动对象(如车辆或人)在道路网络上运动,静态对象(如加油站或旅馆)位于道路网络上;移动对象为查询点,静态对象为数据点。论文主要做了以下研究工作:首先,改进了道路网络模型并将道路网络模型转换为与其对应的图。其次,在该图的基础上结合Dijkstra单源最短路径算法实现了初始k近邻查询计算,并在移动对象运动过程中持续更新数据库与查询结果,将新的查询结果发送到客户端,实现了连续k近邻查询。最后,用实验证明了算法的正确性与有效性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题来源及研究的目的和意义
  • 1.1.1 课题来源
  • 1.1.2 研究的目的和意义
  • 1.2 空间查询及其分类
  • 1.3 k 近邻查询的研究现状
  • 1.4 网络数据库k 近邻查询面临的挑战
  • 1.5 本文的主要研究工作
  • 1.6 本文的组织结构
  • 第2章 空间数据索引与查询概述
  • 2.1 空间数据及其特点
  • 2.2 空间索引
  • 2.2.1 空间索引的需求
  • 2.2.2 空间索引技术
  • 2.2.3 典型的空间索引介绍
  • 2.3 移动对象查询
  • 2.3.1 移动数据对象简介
  • 2.3.2 移动对象查询种类
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 道路网络模型及与图的转换
  • 3.1 道路网络模型
  • 3.1.1 空间网络定义
  • 3.1.2 道路建模
  • 3.1.3 对象建模
  • 3.2 数据库设计
  • 3.2.1 数据库管理系统简介
  • 3.2.2 数据库设计
  • 3.3 图的构建算法
  • 3.3.1 加入道路信息
  • 3.3.2 加入动态对象
  • 3.3.3 加入静态对象
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 道路网络中连续k 近邻查询算法
  • 4.1 问题的提出
  • 4.2 初始k 近邻计算
  • 4.3 持续保持查询结果
  • 4.3.1 数据库的更新
  • 4.3.2 查询的更新
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 实验及性能分析
  • 5.1 Oracle Spatial 的空间索引与查询
  • 5.2 实验环境
  • 5.3 实验结果
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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