能量高效的无线传感器网络时空查询处理算法

在无线传感器网络环境中,用户经常提交的查询是时空查询,如"获得区域A在某个给定时间段内的感知数据".由于传感器节点能量十分有限,因此,能量高效的时空查询处理是目前亟需解决的问题.首先指出了现有的时空查询处理算法能量消耗大的原因在于查询协调节点选择不合理.然后给出了理论上最优的查询协调节点的位置及其证明,并基于该理论提出了一类能量高效的传感器网络时空查询算法ECSTA.最后通过实验分析了节点密度和查询区域大小对算法能量消耗的影响.理论和实验结果表明ECSTA算法优于现有的STWin框架下的算法.

基于对等计算的分布式时空查询处理系统的设计及应用研究

采用对等计算技术解决分布式时空查询处理问题,分析并设计了基于对等计算的时空查询处理系统。参与计算的节点通过合理有效的拓扑结构进行组网,整体上对外提供时空查询服务,查询负载被合理地分配到相关节点中,大大增强了系统的鲁棒性和容错性,提高了系统性能和抗毁能力。最后通过应用实例说明系统具有很大的应用价值。

基于GIS的居民出行调查数据时空查询分析研究

基于GIS平台,以建立线性参照系统为基础,采用动态分段技术处理居民出行调查数据,构建了居民出行数据模型,实现了居民出行调查数据的动态显示和综合查询分析。同时,可通过挖掘居民出行规律为交通规划决策提供参考信息。

一种基于对象快照模型的时空查询原子模型

基于对象快照模型,在分析时空对象最基本时空特征的基础上,定义时间范围、空间范围、时空范围、时间关系、空间关系和属性状态6个基本查询元素。在此基础上,以时间为主轴,定义原子查询类型,并提出基于原子类型构造新类型的方法。对基本元素和原子查询的定义不涉及应用级语义,使其具有良好的系统性和适应性;同时具有明确的GIS表达,使其具备可实现性。研究成果可以作为时态GIS中时空查询接口实现的基础和依据。

基于时空推理和XML的时空查询语言

新一代地理信息系统(简称GIS)正在向同时处理时间和空间信息发展,时空查询成为GIS的研究重点。目前的时空查询语言不论在语法还是语义方面都存在不足。为此,设计了一个基于XML的扩展SQL时空查询语言ST XSQL,并在组件地理信息系统CGIS上实现。鉴于XML是当前各类基于Web的查询语言普遍采用的技术手段,ST XSQL采用基于XML的扩展SQL语法。语义解释采用时空推理中著名的RCC和区间代数理论。与同类工作相比,ST XSQL的语法表达更加清晰和严谨,时空关系语义也更加完备和实用。

能量有效的传感器网络不规则区域时空查询处理算法

为了减少不规则区域时空查询处理的能量消耗和提高查询结果准确性,该文提出了一种基于树的不规则区域时空数据收集查询算法,该算法将查询区域内的节点组织成一颗树,树中的节点依次将其感知数据发送至其父节点直至汇聚到树的根节点。针对不规则区域时空聚集查询,提出了一种基于路线的算法,该算法沿一条路线收集查询区域内节点的感知数据并对其进行聚集以生成最终的查询结果。这两种算法均通过将复杂的不规则查询区域划分为简单的凸多边形,降低了判断节点是否在查询区域内的计算复杂度,且保证仅查询区域内的节点发送感知数据,减少了能量消耗。仿真实验结果表明,该文提出的算法优于现有的针对规则区域的时空查询处理算法。

基态修正时空数据模型的扩展与时空查询方法的研究

分析了几种典型的时空数据模型在实际应用中面临的问题,认为在时态GIS应用领域中,采用扩展的基态修正模型较为适宜。提出了采用基态库和历史库存储时空数据,并设计了该时空数据库的结构定义方法。详细阐述了任意时刻快照数据的查询方法。最后以实际模拟的空间数据为例,对提出的方法进行了实验,验证了该方法的合理性与可行性。

基于时空查询的战场态势辅助分析系统

针对战场态势评估问题,提出了一种基于时空查询的态势辅助分析系统实现框架,通过对事件的时空运动关系以及关系的演变情况进行自由查询分析,辅助决策人员实现态势感知。基于实现框架实现了演示验证系统并给出了部分演示结果。作为一种通用态势辅助分析技术,可用于各平台、层次指挥系统以及训练模拟系统,还可为其他作战应用软件提供数据支持,进而推动领域内技术发展。

传感器网络中的时空查询算法研究

描述了传感器网络中的时空查询,并给出了基本泛洪算法。针对泛洪算法能量利用率低的问题,提出了基于窗口的改进算法,将查询过程分为两个阶段,首先利用地理位置信息路由将查询消息发送到协作节点Nc处;然后Nc利用基于窗口的泛洪或基于窗口的深度优先算法进行查询消息的传递和查询结果的汇总。

海战场时空查询及索引机制研究

针对目前海战场信息系统的不足,引入时空数据技术对战场数据建模,并支持设计了海战场时空数据库原型系统。对系统要求的时空查询问题进行归纳,结合海战场数据特性加以分析,为后续的索引建立提供了依据。3D R-tree相较现有的其他时空索引更适用于海战场的环境,并通过扩充部分的弥补了其检索效率的不足。

基于网络连接的轨迹数据时空查询条件

补充当前针对车辆轨迹数据中提取交通信息的查询语言的研究。通过对构成数据查询语言的重要组成部分——查询条件的探讨,定义了一种基于网络连接的、能满足轨迹数据应用需求的时空查询条件。

HBase时空查询算法研究

HBase是一种面向亿级规模的分布式键-值数据库,它能够提供在海量数据情况下的高效读写操作.然而由于HBase仅提供键-值模式的查询,因此无法满足面向时空应用的查询.现有工作的问题,第一,没有考虑时间维这一经常性的查询维度,第二,基本都是从设计HBase的schema出发设计rowkey来满足多维查询,这不能从根本上提高检索性能.针对这些不足,充分研究了HBase的内部索引机制,提出基于meta机制、适合于时空检索的HST结构,利用了meta链表索引了空间和时间,在此基础上设计了时空范围查询和kNN查询,以及对应的并行算法.在真实数据集上进行实验,结果表明,相比较于现有工作,基于HST的HBase时空检索能力明显提高,能够支持HBase应用于海量时空数据查询.

时空数据库中时空查询语言的设计与实现

给出了时空数据查询的表示方法及时空数据查询的意义。在此基础上，提出了一种时空查询语言的设计及其在关系数据库中的实现方法。

一种基于XML数据模型的时空查询代数探讨

时空查询代数是一种抽象的时空查询语言,它利用时空抽象数据类型的一部分基本的谓词、操作、函数来表达时空查询。而在时空微观运算上采用的数据结构是本源XML数据库(Native XML Database,NXD)用来存储半结构化数据的XML数据结构,所以对XML查询代数-XQuery FS的数据类型和查询操作做了时空扩展,并引入了GML中描述地理特征及其关系的数据类型,定义了一种新的基于XML数据模型的时空查询代数。

基于位置演进模型的两类时空查询算法

为减少历史时间窗时空查询结果偏差,通过假定移动对象在连续位置更新间做匀速直线运动,获取该对象的近似轨迹函数,基于此函数提出简化的位置演进模型。由该模型求解对象轨迹与查询区域边界相交时间点集;由轨迹函数计算对象与查询中心点间距离函数,求解距离函数间相交时间点集。给出基于简化位置演进模型的时间窗时空范围查询、最近邻查询算法。仿真结果表明,与传统算法相比,所提两类查询算法的结果准确度更高。

一种基于SQL运动目标时空查询语言

运动目标时空查询语言是实现运动目标时空数据访问和分析的主要语言工具,是时空数据应用程序和运动目标时空数据库交互的查询语言。该文为了给用户提供方便的数据查询、数据操作和数据管理功能,运动目标时空查询语言的设计采用扩充商业对象关系数据库中标准SQL语言的方法。

基于Hilbert-R树分级索引的时空查询算法

针对树形空间索引中多路查询及未考虑时间维索引的问题,提出一种结合时间和聚类结果的Hilbert-R树索引构建策略。首先,按照数据采集的周期划分时空数据集,并在此基础上建立时间索引,通过Hilbert曲线对空间数据进行分割编码,将空间坐标映射到一维区间;其次,依据数据要素在空间中的分布,采用动态确定K值的聚类算法,结合聚类结果构建高效的Hilbert-R树空间索引;最后,基于Redis几种常见的键值数据结构,对时空数据的时间属性和聚类结果构建分级索引。在时空范围及目标矢量对象查询的实验中,与缓存敏感R+树(CCR+)相比,所提算法可有效减少时间开销,查询时间平均缩短约25%,对不同密集型数据具有良好的适应性,可更好地支持Redis应用于海量时空数据查询。

基于Redis的矢量时空查询算法

鉴于时空数据的矢量查询应用中缺乏对时间维的考虑,基于Redis丰富的数据存储组织方式,提出矢量时空数据的分层存储结构,通过建立空间-时间分级索引,对时空要素对象进行前缀编码,快速过滤、筛选并满足查询几何类型的时空数据,构建时空范围查询方案。经测试,基于Redis的矢量时空数据分层组织及两级索引机制,与Oracle Spatial进行比较,可有效提高查询效率4.5倍,具有良好的并发性,验证了该方法更适用于海量时空数据高效查询与并发处理需求。

基于四叉树存储的线路中线时空查询方法

随着铁路建设飞速发展,线路设计方案数量激增,总体线路里程快速增加,传统采用表格和图纸形式管理线路方案数据的做法人工成本高,检索效率低,不能支持时间和空间查询,无法满足当前铁路数字资产化的发展需求。本文通过对线路中线在空间中进行近似表达,设计了一种基于四叉树划分的线路中线时空索引,并以分布式环境为基础,认真分析时空查询的原理和特点,提出了一套线路中线数据的存储管理和查询方案,实现了大规模线路中线数据的分布式存储,达到了对线路数据进行高效时空查询的目的。本文将这种方法对多个铁路工程项目进行应用实验,证明了该方法的可靠性和高效性,对于提高线路方案数据管理效率和铁路数字资产化发展具有重要意义。

混合存储区块链中的时空关键字查询

混合区块链通过链上-链下的存储模式来支持供应链中多方协同的数据可信共享.针对现有时空关键字查询方法预先读取全部链下数据并采用B+树作为索引所导致的效率低下问题,提出一种混合存储区块链中的时空关键字查询方法.首先,设计按属性划分的区块链存储模型,并在区块内和区块间设计B~2M-BKM两级索引结构,支持关系型查询的同时高效检索区块数据;其次,设计链上-链下时空关键字查询方法,提升查询效率.最后,在公开数据集上进行实验,验证所提出方法的有效性.