移动对象时空拓扑关系模型

时空拓扑关系是移动对象时空特性研究的一个重要内容。针对二维欧氏空间内的平面移动对象,建立基于时间片的时空数据模型。并基于点集理论定义移动对象时空拓扑关系的定性模型,表达为由9交模型描述的时态拓扑关系和空间拓扑关系的复合。同时提出其时空拓扑有效性、可计算性约束及其计算规则,进而给出移动对象动态时空特征的表达方法。该模型提出了一种移动对象时空拓扑关系的表达和计算方法,有效的刻画其动态特征,可以为移动对象数据库及其时空查询提供理论基础     

改进规则的可放缩矢量图形地图的查询模型

分析了基于SVG(可放缩矢量图形)格式时态GIS(地理信息系统)领域,尤其是地理元素查询方面的研究现状,针对现有的XML(可扩展标记语言)查询方法进行了分析和对比.在基于SVG语法规则改进研究的基础上,并结合LISAⅡ(layered intersection scan algorithmⅡ,分层交叉扫描算法Ⅱ)查询技术,提出了一种适合改进规则的SVG格式的GIS数据地理元素查询模型及其算法,通过定义关键字查询语法规则表达式,定义关键字查询的""和"or"操作规则,实现了组合查询;通过定义实体元素节点,减少了节点数,提高了查询效率.该模型实现了SVG格式地图的地理元素查询,包括对整幅地图的各种组合查询和分图层的各种组合查询,解决了基于SVG格式地图元素查询的技术瓶颈.大量的数据验证表明,该查询模型是有效的.     

基态修正时空数据模型的进一步扩展

引入超图模型的部分理论，建立了基于基态修正的面向对象时空数据模型。很好地解决了时空对象的空间关系和时空对象之间的关系，提出了时空对象的索引结构。并引入基态距因子和等比系数，从而大大提高了查询效率。并缩短了查询时间。     

地籍管理信息系统中宗地数据的时空组织与查询研究

时态信息是地理信息系统（GIS）中信息的重要一维，时态地理信息系统（TGIS）已成为当前国际GIS研究的热点。在地籍管理工作中，空间对象的历史状态和引起状态变化的相关事件等数据作为重要的存档资料都应当加以保存。在简要介绍了时态地理信息系统和时空数据模型之后，以地籍管理信息系统中的时态数据的管理来讨论适合实际地籍管理的宗地时空数据组织和查询。第一部分分析了宗地变更的基本类型，主要讨论了空间物体形态的变化，一般分为宗地合并、宗地分割和复杂变化。接着在第二部分则描述了宗地变化的时空拓扑关系－空间相关性（spatio-overlap）和时间相接性（time-meet）。第三部分在不改变原有的数据库的存储结构的条件下，运用基态修正法，通过定义时态对象来构造宗地数据时空模型，据此在宗地层区分现状层和历史层来对时态数据进行数据组织。在第四部分，根据宗地数据的时空变化类型和时空拓扑关系，设计了查询算法进行宗地空间数据的时态查询，并提供了查询算法的关键代码。最后，我们以某市旧城改造的实验数据进行了验证，实践表明运用该方法可以有效地对时态数据进行快照查询和任意宗地进行时态跟踪和搜索。     

连续和离散统一的动态场模型扩展研究

为支持对空间现象的分布连续性和时间动态性的表达,实现在数据库中对场数据进行统一存储和时空查询分析,提出解析式结构表达连续场和矩阵结构表达离散场的统一动态场模型,并在空间数据库中实现其类型和操作扩展,支持连续和离散动态场的统一表达、管理、访问及时空查询分析,支持二者的相互转换,实现场模型数据和对象模型数据的一体化处理。实例研究表明该模型及其数据库扩展很好表达时空现象并支持场数据的空间数据库管理和时空查询。     

连续和离散统一的动态场模型扩展研究

为支持对空间现象的分布连续性和时间动态性的表达,实现在数据库中对场数据进行统一存储和时空查询分析,提出解析式结构表达连续场和矩阵结构表达离散场的统一动态场模型,并在空间数据库中实现其类型和操作扩展,支持连续和离散动态场的统一表达、管理、访问及时空查询分析,支持二者的相互转换,实现场模型数据和对象模型数据的一体化处理。实例研究表明该模型及其数据库扩展很好表达时空现象并支持场数据的空间数据库管理和时空查询。     

面向移动对象范围的混合索引结构

许多时空应用(如火灾模拟等)需要高效地查询移动对象的变化范围,针对此需求提出了基于TPR-tree和GF索引方法的两种混合索引结构,以支持对移动对象当前和未来范围的预测时空查询.在代价模型分析的基础上,基于模拟数据集的实验结果表明,这种混合索引方法能够有效地支持对移动对象变化范围的预测查询.     

基于时间切片模型的设施农业时空数据研究

为实现北京市设施农业信息管理系统由静态GIS向时态GIS的转变,解决设施农业时空数据动态存储与表达的问题,针对设施农业数据的时空动态变化特征与情况,结合时间切片模型的思想与方法,提出了设施农业时空数据模型,以实现设施农业时空数据的重组与管理.阐述了设施农业时空数据的组织、存储结构与查询方法.研究表明,设施农业时空数据模型能很好地表达设施农业时空对象的空间信息、属性信息以及变化关系,为设施农业时空数据管理提供了新的思路与方法.     

地理信息系统中时空拓扑关系计算表达

针对TGIS时空对象,建立了基于时段时空数据模型,根据9交模型以及基于时段的时间表示方法,定义了TGIS时空对象时空拓扑关系模型,利用代数方法给出了时空拓扑关系计算的规则.能有效地重建时空数据的历史状态,跟踪时空数据的变化,处理一切基于时间的查询,实现对TGIS时空对象时空拓扑关系的计算.     

基于几何元素的具有影像纹理的三维空间数据模型

基于对城市三维地理信息系统中复杂对象进行描述 ,以及三维空间查询和影像纹理真实化表达的需要 ,将空间现象抽象为点对象、线对象、面对象、体对象、数字地面模型和栅格影像 6类。基于点、直线段和面片 3类几何元素 ,建立了具有真实影像纹理的三维地理信息系统的空间数据模型 ,并给出了其数据存储结构。理论分析表明 ,该模型不仅可以表达规则对象 ,也可以表达非规则对象 ,同时还可以依据模型中隐含定义的几何元素之间的拓扑关系 ,方便地推求空间对象之间的空间关系。相对于矢量栅格集成的数据模型而言 ,该模型把三维几何建模矢量数据和影像纹理栅格数据分开存储 ,可以方便地在关系数据库中予以实现 ,同时 ,采用基于面片几何元素的形式很容易实现空间面对象或体对象的不同侧面的影像纹理贴加。     

地理信息系统中的对象代数

在一般空间数据库中同时使用关系代数和图象代数给查询优化带来困难．本文提出一种合并的对象代数以支持地理信息系统中的复杂查询．代数的基础是规范化的面向对象的空间数据模型，该模型将图象代数操作与空间物体属性一起集成于物体基元的定义中．最后讨论了基于对象代数上的查询优化．     

基于XQuery符号表示法的模糊时空数据查询

讨论了模糊时空数据查询的概念,研究了模糊时空数据时态查询、空间查询、属性查询和时空查询的各类查询形式及查询特性,基于XQuery提出了模糊时空数据查询的统一符号表示法,并对典型查询进行了举例说明.此外,还讨论了XQuery模糊时空扩展问题,包括XQuery表达上的扩展、处理上的扩展及体系结构上的扩展.提出的表示法可以表示时空查询语言STQL和移动目标查询语言FTL中规定的各类查询,并可以消除由不同查询表现形式带来的语义混淆,以对各类模糊时空数据查询进行统一表示.     

基于时态关系模型的儿童保健系统的设计研究

根据当前时态数据模型的理论,为儿童保健管理信息系统建立了一个可行的时态关系模型,并对系统中的查询做了简单的描述,最后分析了这种建模方法的优缺点.     

基于查询\|概念的用户兴趣模型构建

针对查询\|概念二分图因概念抓取和查询词权重设计不足而导致构建的用户兴趣模型不合理的问题, 提出一种基于查询\|概念二分图的用户兴趣建模算法。通过tf×idf公式抓取概念, 并利用用户对查询词的浏览时间计算查询词的权重, 确保改进后的查询\|概念二分图能更准确地表示用户的查询意图。实验结果表明, 该算法构建的用户兴趣更为合理。     

A data model for regions with indeterminate boundaries

Most of spatial phenomena like natural vegetation units and land use areas constantly change over time and have uncertainty spatial extents. Till now, a considerable number of data models have been proposed for spatial objects with sharp boundaries as well as with indeterminate boundaries. However, they mainly concern space and time or space and fuzziness and not yet integrate them into a single unified framework. This paper introduces a formal definition of the conceptual fuzzy spatiotemporal data model, called FSTDM for fuzzy regions based on fuzzy set theory. We also contribute a method of manipulating queries with the presence of both temporal predicate and fuzzy spatial predicate in the condition clause efficiently. We then implement a prototype system. Through the experimental results, we prove that our work can be used to build a specialized system such as GIS, spatial database, and so on.     

A data model for regions with indeterminate boundaries

Most of spatial phenomena like natural vegetation units and land use areas constantly change over time and have uncertainty spatial extents. Till now, a considerable number of data models have been proposed for spatial objects with sharp boundaries as well as with indeterminate boundaries. However, they mainly concern space and time or space and fuzziness and not yet integrate them into a single unified framework. This paper introduces a formal definition of the conceptual fuzzy spatiotemporal data model, called FSTDM for fuzzy regions based on fuzzy set theory. We also contribute a method of manipulating queries with the presence of both temporal predicate and fuzzy spatial predicate in the condition clause efficiently. We then implement a prototype system.Through the experimental results, we prove that our work can be used to build a specialized system such as GIS, spatial database, and so on.     

一种集成时空数据模型及语义扩展

采用面向对象的方法提出了一种具有集成特点的时空数据模型．模型分别扩展了空间数据对象和时态数据对象,时空对象是空间对象和时态对象的聚集,空间对象的变化由对象的行为进行描述并以不同的版本表现出来．此外,通过量词符号在时域上的扩充对对象的基本关系进行了语义扩展,在形式上将时态和空间谓词语义统一起来．这种模型能够更好地适应时空信息系统的应用需求．     

面向移动环境的时空数据模型研究

对时空数据模型进行了系统的分析，从面向对象的基本概念出发着重阐述了面向移动环境的时空数据模型的设计方法，完整地定义和描述了时空数据模型所涉及的时空对象类型，同时对模型的时态属性数据组织和空间对象的时态处理进行了描述．     

MapReduce模型下基于R树索引的Skyline查询算法

提出一种MapReduce并行计算模型下基于R树索引的Skyline查询算法, 解决了海量空间数据集下执行Skyline查询效率低的问题. 通过建立R树索引实现空间数据不同粒度的范围剪枝, 有效降低了分布式Skyline查询需扫描的数据规模, 提高了在MapReduce模型下Skyline查询的执行效率. 在不同数据分布下进行对比实验的结果表明, 该方法比已有算法在执行效率上更具优势.