移动对象数据库.ppt

移动对象数据库1研究背景时空数据库作为一种现代的面向对象的高级数据库技术，它有效地组织和管理时态地理数据、属性、空间和时间语义。时空数据库是包括时间和空间要素在内的数据库系统，是在空间数据库的基础上增加时间要素而构成的三维（无高度维）或四维数据库。与传统的数据库相比具有动态性和全面性的特点。它包括任何历史数据，并且同样可以对其进行更新，使数据库可以成任何一个系统和部门的完整的电子信息档案库，同时，对历史、当前和将来进行对比、分析、监测和预测预报，从而为预测预报系统、决策支持系统和其他分析系统服务。时空数据库并不一定是移动数据库，其对象可以是移动的物体，但不是必须具有移动的特性。移动对象数据库技术是一项新兴技术，在国外已有大量的研究，国内目前起步还比较晚。移动对象是移动计算环境下的运行主体，因而如何实施对移动对象的有效管理，便成为了这一领域的研究热点。目前，移动对象数据库的研究大致分为四个方向：位置建模、查询语言、索引结构、不确定性处理。

2移动对象数据库传统空间数据库技术不能处理和反映空间对象历史信息的变化，所以只有发展新的数据库技术才能克服这一问题，才能支持对对象空域和时域信息的同时有效管理，传统空间数据库对对象的空间信息管理是有效的，但它的处理操作仅限于当前时间有效的空间对象，当一个新的对象值被插入到当前存在的数据库中时，旧的对象值就会被删除，因此对随时间变化的空间对象很难实现空间对象历史信息的有效管理。为解决这一问题，时空数据库的研究日益成为热点，时空数据库可同时为对象提供有效的历史和空间管理支持。
时态数据库和空间数据库。时态数据库是存储与管理时态数据的数据库，目前，时态数据库被应用于医疗系统，证券系统，信用管理系统等应用领域中。空间数据库系统是描述、存储和处理空间数据的数据库管理系统。空间数据库已经在地理信息系统(GIS)，计算机辅助设计和制造系统(CAD/CAM)，多媒体数据库等应用领域得到了比较广泛的应用。随着数据库技术的发展，用户也提出了越来越高的要求，如：当用户需要查询2010年千山中路的地理地貌时，单独的时态和空间数据库都无法满足。在这种情况下时空数据库的诞生成为必然。时空数据库是时间和空间要素相结合而构成的三维（无高度维）或四维数据库，时间维的存在大大丰富了数据库的内容。它一方面增加了数据库管理的复杂性，另一方面，海量的数据为时间和空间分析提供了极为广阔的舞台。时空数据库的实现可以使数据库成为真正意义上的资源清单，它可以为分析提供横向的现势和纵向的历史数据，对历史、当前和将来进行对比、分析、监测和预测预报，从而为预测预报系统、决策支持系统和其它分析系统服务。时空数据库是时态地理信息系统（TGIS）的核心，同时兼具时态和空间双重属性,时态地理信息系统的关键问题是时空数据库的设计和管理，建立合适的时间与空间联合的数据模型——时空数据模型，采用科学的管理方法，更有效地组织和完善时态地理对象的属性、空间和时间语义，以便重现历史状态，跟踪变化，预测未来。时空数据库和时间地理信息系统对所有与地理信息有关的领域有广泛的应用前景，特别势对经常性变化的空间信息的管理具有重要意义，目前，TGIS在地籍、土地利用、房地产、交通、能源等方面有着良好地应用。

2.2移动对象数据库的基本概念信息通常依赖于用户所在的位置；另一类则是移动对象，其位置是不断变化的，比如“查询位于A街区的出租车”中所提到的出租车。移动对象数据库是指对移动对象（如车辆、飞机、移动用户等）及其位置进行管理的数据库。移动对象管理技术在许多领域展现了广阔的应用前景。在军事上，移动对象数据库可以回答常规数据库所无法回答的查询；在民用领域，利用移动对象数据库技术可以实现智能运输系统、出租车/警员自动派遣系统、智能社会保障系统以及高智能的物流配送系统。此外，移动对象管理技术还在电子商务领域有着广泛的应用前景。目前，移动对象管理主要研究问题包括：

1.位置的表示与建模：为了对移动对象的位置进行行之有效的管理,移动对象数据库系统必须能够准确地获取移动对象的当前位置信息（位置信息的获取）,并建立有效的位置管理模型（位置信息的表示）。
2.移动对象索引技术：在移动对象数据库中，通常管理着数量非常庞大的移动对象。在查询处理时，如果逐个扫描所有的移动对象显然会极大地影响系统的性能。为了减小搜索空间，就必须对移动对象进行索引。移动对象的索引技术是一个充满挑战性的研究领域。到目前为止，这方面的研究资料不是很多，尚待进一步地深入。3.移动对象及静态空间对象的查询处理：移动对象数据库中的查询目标分为两种：一种是移动对象、（如汽车、移动用户等），另一种是静态空间对象（如旅馆、医院等），对这两类数据的查询各自需要相应的索引结构的支持。移动对象数据库中的查询具有位置相关的特性,即查询结果依