基于空间ECA模型的空间数据库主动规则技术研究

论文题目: 基于空间ECA模型的空间数据库主动规则技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 信息与通信工程

作者: 熊伟

导师: 景宁

关键词: 空间数据库,空间关系,主动性服务,规则,事件检测,条件测试,终止性,合流性

文献来源: 国防科学技术大学

发表年度: 2005

论文摘要: 主动规则不仅可以提供传统的数据完整性维护功能，而且还支持版本管理、工作流控制、Web服务聚合等新型的数据库应用。空间信息技术的飞速发展，除了在完整性约束方面对空间数据库提出更高的要求以外，对于主动规则的需求也呈不断上升趋势。因此，支持主动性服务的空间数据库技术对于GIS应用系统的开发和应用有很重要的价值。研究空间数据库的主动规则关键技术，对于实现主动规则和空间数据库系统的无缝集成，提高系统整体性能至关重要。如果能够结合空间查询的特点，充分利用空间数据库已有的存储管理、查询优化、事务处理等内核功能，那么既可以保证主动规则处理程序高效、可靠地执行，又可以提高应用系统开发的效率和稳健性。同时，空间数据库主动规则的实现可以借鉴现有关系数据库中的成熟技术，是切实可行的。目前，空间数据库主动功能的实现注重于完整性约束，性能要求不高。结合空间数据模型的特点和空间关系算子，论文的主要研究思路就是从空间ECA模型的事件、条件和动作三部分展开，分别研究空间数据库主动规则的事件检测机制，条件测试模型、规则行为的终止性和合流性问题。具体工作包括下面几个方面： (1) 研究了在空间数据库集成主动规则的方法。基于传统数据库的ECA规则模型，定义了六元组的空间ECA模型，并采用一阶逻辑形式化的描述空间完整性约束，使得约束可以与主动规则在统一模式下处理。通过对空间数据模型特点的分析和空间关系的定义，对空间ECA模型的事件和条件部分均进行了扩展。 (2) 研究了基于空间关系的复合事件检测问题。引入空间复合算子，将传统的事件表达式扩展到空间领域，提出了组合着色Petri网作为事件检测模型，所提出的模型可以充分利用事件公共表达式，描述简洁有效。论文针对Petri网的组合方式、冲突消解等关键问题都提出了解决方法。 (3) 研究了主动规则中的高效条件测试的技术。传统的条件测试模型结构难以充分利用空间查询优化技术，论文采用空间查询代数优化阶段优化技术和空间算子迁移方法改造了传统的条件测试模型规则鉴别网络，提出扩展的空间规则鉴别网络(ESRDN)及其代价模型。 (4) 深入讨论了影响条件测试进一步优化的两个重要因素。针对空间选择率估计方

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

§1.1 课题背景及研究意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3 本文的主要工作

§1.4 论文的组织结构

第二章空间ECA模型

§2.1 主动数据库中的ECA规则

§2.2 空间数据模型

§2.3 空间关系的分类和描述

§2.4 空间ECA模型

§2.5 本章小结

第三章基于空间关系的复合事件检测机制

§3.1 事件检测相关工作

§3.2 空间事件模型

§3.3 基于空间关系的复合事件检测模型和算法

§3.4 空间复合事件检测应用实例

§3.5 本章小结

第四章改进的空间数据库主动规则条件测试模型

§4.1 主动规则条件测试相关工作

§4.2 空间算子查询规划的代数改进

§4.3 空间算子迁移

§4.4 改进的主动规则条件测试模型

§4.5 实验仿真

§4.6 本章小结

第五章条件测试的进一步优化

§5.1 空间数据库选择率估计相关工作

§5.2 基于MBR缓冲区和直方图的距离连接选择率估计

§5.3 基于线段缓冲区的距离连接

§5.4 距离连接选择率估计方法的实验评估

§5.5 空间提炼步骤优化的研究进展

§5.6 空间连接处理中提炼步骤的遗传优化

§5.7 提炼步骤遗传优化实验仿真

§5.8 本章小结

第六章空间数据库主动规则行为控制方法

§6.1 主动规则的行为分析理论

§6.2 空间数据库主动规则终止性分析

§6.3 支持空间数据库主动规则并发频繁更新的索引方法

§6.4 本章小结

第七章结束语

§7.1 主要研究成果

§7.2 未来工作

致谢

攻读博士学位期间撰写和发表的论文

参考文献

发布时间: 2006-09-14

基于空间ECA模型的空间数据库主动规则技术研究

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