基于Voronoi图的最近邻查询的索引结构的研究

基于Voronoi图的最近邻查询在计算几何中已被研究了相当长一段时间。但在以往的研究中,基于Voronoi图的最近邻查询究竟是基于何种具体的索引结构去实现对查询空间的搜索的,却很少被提及。本文把传统的R树和Voronoi图在解决最近邻查询问题中的优越性相结合,提出了一种新的索引结构:VR树。进而提出了基于VR树索引结构的NN查询算法并对这该算法进行分析,在理论上证明了这个算法较基于R树索引结构的最近邻查询算法优。     

道路网络中移动对象的连续反k最近邻查询算法

在道路网络中,对象的位置和运动被约束在网络中,对象之间的距离不是传统的欧氏距离,而是由网络连通性决定的网络距离,基于欧氏空间的反k最近邻查询算法不适用于道路网络。为了解决道路网络中移动对象连续的反k最近邻查询问题,给出了道路网络的一种索引结构及一种利用扩展树处理查询的方法,在此基础上,提出了道路网络中适用与单、双色连续反k最近邻查询算法（CRkNNMA算法）,证明了该算法的正确性。     

空间网络数据库中基于M-tree索引的反最近邻查询算法

欧式空间中的反k最近邻查询算法不适用于空间网络环境,故采用任意度量空间中的M-tree索引结构,进行空间网络数据库中的反k最近邻查询处理.首先通过预计算的方法得到网络距离信息,依据此距离信息,对空间网络对象建立M-tree索引结构.然后,给出并证明了M-tree中间结点修剪定理,提出一种适用于空间网络环境的反k最近邻查询算法.最后实验验证了该算法的有效性.     

基于数据广播的空间关键字查询处理

为了解决无线广播环境下空间关键字查询的问题,研究广播环境下空间关键字k近邻查询处理(BkSKQ),设计了一种结合kd树、倒排位图和(1,m)索引机制的空间关键字索引(ISKW)结构,以有效地组织对象的关键字信息、位置信息以及索引信息.该索引结构为客户的查询处理提供有效的指导,使得他们尽可能只下载查询处理所必须的数据信息.在ISKW索引结构的基础上,提出了BkSKQ查询处理算法.最后,通过模拟实验验证了提出的索引结构和算法的性能,实验结果表明所提出方法在访问时间和调谐时间上明显优于基于IR树的方法(BIRM).     

一种基于路网D树的无线广播环境下路网最近邻查询处理算法

位置相关查询是数据库领域的一个研究热点。重点研究了无线广播环境下路网最近邻查询（NN）处理问题。对一个给定的路网结构及路网上分布的数据对象,构造对应的路网Voronoi图（NVD）,并在NVD图的基础上构建路网D树索引结构。然后,将路网D树索引结构线性化以支持无线广播环境下路网NN查询的处理,并提出了相应的路网NN查询处理算法。模拟实验表明,所提出的算法是有效的。     

基于道路网络的移动对象全时态索引与查询

基于固定网络的移动对象索引MON树采用两层R树和一个散列表结构,该索引能有效地实现了对网络环境下的移动对象过去信息的索引与查询,但却不能实现对当前和将来信息的索引,针对这一问题,本文对MON树进行了扩展,使其能实现对移动对象过去、当前和将来信息的全时态索引,并在此基础上实施了范围查询.     

一种基于QAAR-树的空间索引方法

针对QCR-树聚类个数需事先确定和处理高维空间数据时面临着"维数灾难"的问题,通过自动确定K-means算法的聚类个数和初始聚类中心,来提高聚类质量,并对原始高维空间数据进行近似压缩来减少磁盘读写代价,提高查询效率,提出一种QAAR-树空间索引结构,同时给出QAAR-树的插入、删除和查询算法。实验结果表明,QAAR-树的查询性能优于QCR-树,能够有效地处理海量高维空间数据。     

空间移动对象历史查询的索引新方法

根据空间移动数据库历史查询的要求．本文构建了一种基于三角形外包的空间移动对象历史查询索引结构（TRL树）．并给出了TRL树的性质和相关更新算法,其中对分裂算法做了重点研究。     

路网中基于RQOP树的移动对象索引技术研究

基于位置的信息服务需要高效的索引方法来管理移动对象.针对PMR QUAD树索引路网空间时不平衡、部分路段重复存储且索引结构可调整性差的问题,用RQOP树对路网空间按照路段的空间分布进行划分,使树的高度尽可能低,改进基于路网的动态组合索引结构.对照实验表明,基于RQOP树的索引结构提高了查询效率.     

基于双树双索引结构的移动查询方法

为实现对有限范围内海量移动对象的有效索引,构建通用的移动查询解决方案,针对移动对象在道路网格中的运动特点,提出了预测实时运动速度的速度积累模型和预测未来聚集位置的基于双树双索引结构的移动对象查询方法.双树双索引结构利用网格划分思想构建空间分割树,实现对现有GG TPR-tree查询结构的拓展,并结合GG TPR-tree索引及建立于内存中的Hash索引以满足各种类型的移动查询请求.仿真实验表明,在回答受限范围内海量移动对象的确定性查询和统计性查询时,与传统方法相比,双树双索引结构在查询结果准确率方面有明显的改善.     

分布式网络中 CKNN 查询的 BORA 优化汇聚

针对时空数据库中,移动对象轨迹的连续K近邻查询(continuous K nearest neighbor query,CKNN)的查询效率较低的问题,以及在分布式的移动对象数据库(moving objects databases,MOD)环境下,提升对应查询结果的数据汇聚效率问题进行了研究.在CKNN查询中,设计优化了查询海滩线的更新算法,通过在轨迹数据结构中增加更新标志位,减少了轨迹线段参与的判定运算;同时在假设的类网格覆盖的分布式空间环境下,利用基于Bresenham覆盖的路由汇聚(Bresenham-based overlay for routing and aggregation,BORA)方法,进行查询结果的汇聚;并针对不同近邻参数、轨迹数目、移动对象速度、汇聚方式等对查询时间的影响进行了仿真实验;仿真结果表明,不同参数数值的增加延长了处理时间,基于BORA的汇聚方式比一般的汇聚方式节省了更多的处理时间,提高了系统查询及处理的效率.     

约束的移动对象最近邻轨迹查询

提出了一种新的查询概念,即约束的移动对象最近邻轨迹(constrained nearest neighbor search on moving objects trajectories,简称CNNMOT)查询.针对两阶段算法分阶段处理最近邻查询和范围查询的缺陷,对传统空间最近邻算法进行了改进和扩展,使其能够合并到一步完成,并对传统的mindist定义进行了修改.实验结果表明:该改进算法能较好地克服两阶段算法的缺陷,并在数据量较大时仍保持较高的性能.     

面向组近邻的Top-k空间偏好查询

空间偏好查询是当前空间查询研究中的一类热点问题,而现有的空间偏好查询不能有效支持面向组用户的位置服务应用.为此,提出一类新型空间偏好查询——面向组近邻的Top-k空间偏好查询(Topk spatial preference query for group nearest neighbor).该查询通过查找特征对象的λ子集组近邻最终为用户返回评分值最高的前k个λ子集.为了高效执行这一查询,给出了两种查询算法:TSPQ-G及TSPQ-G*.其中TSPQ-G*在TSPQ-G的基础上,通过空间剪枝及高效的特征对象索引树遍历策略大幅减少I/O代价,进而有效提高了该查询的执行效率.实验采用多个数据集验证了所提算法在不同参数设置下的有效性.     

Spark环境下基于网格索引的轨迹k近邻查询方法

移动对象轨迹的k近邻(k nearest neighbor trajectories,kNNT)查询是一种重要的空间信息服务,主要用于寻找与给定轨迹最近邻的k条轨迹,被广泛地应用于智能交通、信息推荐等领域。随着轨迹数据量的快速增长,由于单机计算资源的限制,传统集中式环境下的kNNT查询效率和可扩展性无法满足实际要求。为了解决这个问题,设计了轨迹数据的分布式网格索引结构,该索引在Spark环境下将轨迹切分并映射到网格中,并引入轨迹还原表以保留查询时候选子轨迹段间的连续性。基于此索引,提出了Spark环境下的轨迹k近邻查询方法kNNT-Grid。实验结果表明,kNNT-Grid方法在分布式环境下实现了良好的查询效率和可扩展性,能够应对海量轨迹数据的k近邻查询需求。     

空间k近邻查询的新策略

有效执行空间k近邻查询是地理信息系统尤其关心的问题,空间近邻查询是基于空间索引的树的遍历过程,苦测量距离和剪枝策略选取适当,可以极大地减少搜索空间所需访问的事点数,基于Rousspoulos等提出的测量距离,提出2个新的近邻搜索剪枝策略,用于空间k近邻查询,给出了搜索算法,并用算例表明该策略具有更好的剪枝效果,提高了空间k近邻查询的效率。     

一种对于K-means算法的改进

数据聚类是一个功能强大的技术,它能够把数据特征相似的对象划分为一类,但是并不是所有的聚类算法的实现都能产生相同的聚类结果;并且K均值算法的结果很大程度上依赖它的初始中心的选择;提出了一种新颖的关于K均值初始中心选择的策略;该算法是基于反向最近邻(RNN)搜索,检索一个给定的数据集,其最近的邻居是一个给定的查询点中的所有点;使用这种方法计算初始聚类中心结果发现是非常接近聚类算法所需的迭代聚类中心;对提出的算法应用到K均值聚类中给予了证明;用几种流行的数据集的实验结果表明了该算法的优点。     

空间多样化约束下的移动k近邻查询

考虑为移动中的查询对象连续返回k个距离近并且满足空间多样化约束的对象，提出了空间多样化约束下的移动k近邻(SDC-MkNN)查询.在此，满足空间多样化约束代表对象之间的相互距离大于距离阈值.为了高效处理SDC-MkNN查询问题，提出了两种基于安全区域技术的算法.算法均通过减少重新计算查询结果的次数来提高查询效率.其中一种为精确算法EA，可连续返回精确的查询结果；另一种为近似算法ρAA，可连续返回具有近似率保障的近似查询结果.采用真实数据集验证了所提出算法的有效性.     

范围最近邻查询方法研究

范围最近邻(RNN)查询检索到一个区域内每个点的最近邻(NN),它是点和连续最近邻查询的推广.本文将范围看作矩形,分析了二维空间中范围最近邻查询的性质,描述了算法处理过程,并对提出的算法进行了性能分析.