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《浙江大学》 2006年
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时空数据库中基于TPR~*树索引的更新策略研究

刘兴集  
【摘要】:时空数据库技术是计算机科学的新兴领域。在这个领域内,各种索引技术得到广泛研究和应用。随着基于定位服务数量和需要定位的移动设备数量的大量增加,在单位更新时间内索引要处理成百上千的更新操作。 许多现代预测时空存取技术大多从Guttman提出的R树索引发展过来。虽然R树索引在商业中得到广泛应用和发展,但是它在频繁更新中低下的性能却引来了很多数据库索引技术的研究者的批评。 本论文首先介绍了时空数据库技术概况和索引研究方面的成果。着重分析了两个最主要的基于R树的预测索引——TPR树和TPR~*树,介绍了它们基本索引操作方法及其在更新过程中的性能。这两个索引结构的插入、删除操作在执行过程中需要对索引结构进行多次代价颇高的遍历操作,这就导致了在频繁更新中较差的性能表现。基于此,本文提出了增强型自底向上更新TPR~*索引机制。 本文研究和发展了Lee等人提出的自底向上更新机制,将其应用于TPR~*树,提高了I/O及CPU效率。新的算法加入了四个辅助结构用来保存必要的信息以减少不必要的树遍历操作,解决了频繁更新中的性能瓶颈问题。实验测试表明了增强型自底向上TPR~*树的更新在每次更新中的操作的磁盘存取次数比自顶向下的更新机制要减少三成以上,CPU时间也减少近20%。 本文研究的主要创新点概括如下: ⅰ) 提出了使用四个辅助结构的增强型更新TPR~*树索引机制,在频繁更新中的性能表现很好。 ⅱ) 使用自顶向下和自底向上的混合更新机制,在频繁更新中的性能提高中具有决定性的作用。 ⅲ) 使用了动态节点紧缩的机制。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP311.13

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘利军;面向港口调度管理的时空数据库索引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 金泽锋;TPR-树在基于位置服务系统中的应用研究[D];江苏大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张明波,陆锋,申排伟,程昌秀;R树家族的演变和发展[J];计算机学报;2005年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘润涛;郝忠孝;;一种极小化交叠的空间索引结构——MOSI-树[J];北京工业大学学报;2010年10期
2 孙殿柱;朱昌志;李延瑞;;三角网格曲面模型快速分层算法[J];北京航空航天大学学报;2010年03期
3 胡波;;空间索引技术及其应用研究[J];赤峰学院学报(自然科学版);2009年11期
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5 左小清;李清泉;;一种面向道路网3维数据的空间索引方法[J];测绘学报;2006年01期
6 赵彬彬;邓敏;李光强;张红;;基于城市形态学原理的面状地物层次索引方法[J];测绘学报;2010年04期
7 龚俊;朱庆;张叶廷;李晓明;周东波;;顾及多细节层次的三维R树索引扩展方法[J];测绘学报;2011年02期
8 阎超德,赵学胜;GIS空间索引方法述评[J];地理与地理信息科学;2004年04期
9 赵元;张新长;康停军;;多叉树蚁群算法及在区位选址中的应用研究[J];地理学报;2011年02期
10 韩秋英;马骏;张少辉;;一种基于混合聚类的空间索引算法[J];电脑知识与技术;2009年35期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
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2 周芹;李绍俊;李云锦;马柳青;;空间数据库引擎的关键技术及发展[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
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5 张泽宝;张健沛;杨静;;基于R树的空间索引建立方法研究[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
6 吴凌坤;舒然;王鹏;;R_P-Tree:一种高效紧凑的高维点访问方法[A];第二十五届中国数据库学术会议论文集(二)[C];2008年
7 于利胜;张倩;王珊;张延松;;RR_tree:多维索引的关系模式实现新方法[A];第26届中国数据库学术会议论文集(A辑)[C];2009年
8 李佳佳;王波涛;陈东;喜连川优;王国仁;;分组移动对象的区域偏离监视算法[A];NDBC2010第27届中国数据库学术会议论文集A辑二[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张泽宝;空间数据库的索引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 马纯永;城域景观VRGIS一体化仿真平台研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
3 徐红波;基于空间填充曲线高维空间查询算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 刘润涛;基于序的空间数据索引及查询算法研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
6 阳国贵;对象关系数据库中若干关键技术的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
7 叶航军;面向大规模图像库的索引和检索机制研究[D];清华大学;2003年
8 程起敏;基于内容的遥感影像库检索关键技术研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
9 叶焕倬;三维运动目标的数据组织与管理[D];武汉大学;2004年
10 周雅倩;最大熵方法及其在自然语言处理中的应用[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘利军;面向港口调度管理的时空数据库索引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 路瑞强;基于均值和标准差的空间索引方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 边健;二维空间中的方向关系合成及反方向关系研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 修建新;基于VAR~*树的反向最近邻查询技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 于波;分布式并行空间索引机制的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 刘燊;空间网络环境下基于Voronoi图的时空轨迹查询研究[D];浙江大学;2011年
7 张栋;移动对象反向k近邻查询研究[D];浙江大学;2011年
8 张伟;基于分布式存储的移动GIS技术与应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
9 吴家盛;支持无线传感器网络的实时数据库存储管理[D];华中科技大学;2010年
10 程阳;关系数据库管理系统的一种简易的数据存储与查询模块的设计与实现[D];华中科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪建军,胡杰华,李道本,范跃祖;CDMA蜂窝系统中的TDOA/AOA混合定位算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年01期
2 方亮,夏英,葛君伟;移动网络的混合定位技术及其实现[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年01期
3 吕志平,赵冬青,徐爱民,石善斌;位置服务系统(LBS)的构建[J];测绘科学;2005年02期
4 杨平;唐新明;翟亮;李霖;;基于时空数据库的动态可视化研究[J];测绘科学;2006年03期
5 王平根;周脚根;;一种混合的时空数据库索引机制[J];计算机科学;2007年09期
6 赵波;边馥苓;;面向移动GIS的动态四叉树空间索引算法[J];计算机工程;2007年15期
7 董鹏,李津平,白予琦,钱贞国,杨崇俊;基于改进四叉树索引的矢量地图叠加分析算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年04期
8 闫秋艳,孟凡荣;多版本TPR_TREE[J];计算机工程与设计;2004年10期
9 邬晓强;浅谈现代港口的调度管理工作[J];水运管理;2001年06期
10 孙国林,郭伟;基于数据融合的蜂窝无线定位算法研究[J];通信学报;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 吕超;基于CDMA的无线定位技术GPSOne的研究与业务应用[D];华北电力大学(北京);2003年
2 卢超;时空数据存储与索引结构的设计与实现[D];华中科技大学;2004年
3 任翔;面向智能交通系统的时空索引方法研究[D];河海大学;2006年
4 彭祥礼;时空数据库索引技术的研究与实现[D];华中科技大学;2006年
5 金泽锋;TPR-树在基于位置服务系统中的应用研究[D];江苏大学;2008年
6 刘光;基于多目标粒子群算法的港口调度系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 刘厂;基于组件技术的国际标准ECDIS设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘利军;面向港口调度管理的时空数据库索引技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 胡美;支持位置服务的语义缓存模型研究与实现[D];华南理工大学;2011年
3 肖忠良;基于元胞自动机的港口交通流仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陆锋,周成虎;一种基于Hilbert排列码的GIS空间索引方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年05期
【相似文献】
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7 王帅;时空数据库移动点轨迹建模及其索引研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
8 何亚军;时空数据库数据操纵及查询优化的研究与实现[D];华中科技大学;2004年
9 段海亮;时空数据库数据模型和查询语言的研究与实现[D];南京航空航天大学;2009年
10 卢超;时空数据存储与索引结构的设计与实现[D];华中科技大学;2004年
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