時(shí)空數(shù)據(jù)庫中時(shí)空查詢語言的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、第29卷　第9期 2003年6月計(jì)　算　機(jī)　工　程ComputerEngineeringJune2003Vol.29№9·軟件技術(shù)與數(shù)據(jù)庫·文章編號(hào)：1000—3428(2003)09—0098—02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中圖分類號(hào)：TP311時(shí)空數(shù)據(jù)庫中時(shí)空查詢語言的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)任家東，高偉，任東英（燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，秦皇島066004）摘要：給出了時(shí)空數(shù)據(jù)查詢的表示方法及時(shí)空數(shù)據(jù)查詢的意義。在此基礎(chǔ)上，提出了一種時(shí)空查詢語言的設(shè)計(jì)及其在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞：時(shí)空分析；時(shí)空數(shù)據(jù)查詢；時(shí)空運(yùn)算Designand

2、ImplementationofSpatio-temporalQueryLanguageinSpatio-temporalDatabaseRENJiadong,GAOWei,RENDongying（CollegeofInformationScience&Engineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004）【Abstract】Thispaperintroducestherepresentationofspatio-temporaldataqueryandexplainsitssi

3、gnificance.Basedontherepresentation,thepaperalsopresentsamethodofdesigningspatio-temporalquerylanguageandprovidesitsimplementarymethodintherelationaldatabase.【Keywords】Spatio-temporalanalysis;Spatio-temporaldataquery;Spatio-temporaloperation近年來空間數(shù)據(jù)庫中隨時(shí)間而變化的信息越來越受

4、到人空查詢結(jié)果TGIS(t)可定義為：們的關(guān)注，時(shí)態(tài)GIS的思想和理論逐漸地產(chǎn)生和發(fā)展起來。作為時(shí)態(tài)GIS的核心，時(shí)空數(shù)據(jù)庫同其他類型的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫TGIS(t)={POINT(t)

5、t[Ts,Te],?}∪{LINE(t)

6、t∈[Ts,Te∈],}{REGION(t)

7、t[Ts,Te],?}?∪∈一樣，除了需要實(shí)現(xiàn)時(shí)空數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換及簡(jiǎn)單的下面討論城區(qū)歷史演變的實(shí)例。圖1中實(shí)線表示城區(qū)檢索之外，還應(yīng)根據(jù)自身的應(yīng)用需求提供相應(yīng)的時(shí)空分析能(city)范圍，用REGION類型表示。虛線表示河流(river)，用 力。

8、同時(shí)為了滿足時(shí)態(tài)GIS系統(tǒng)處理海量數(shù)據(jù)的要求，時(shí)空LINE類型表示。大寫字母表示對(duì)應(yīng)城區(qū)的名稱，小寫字母數(shù)據(jù)庫的發(fā)展更多地采用利用大型商業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理時(shí)空數(shù)據(jù)的方法，以求獲得較高的數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)一致性。為表示河流名稱。T表示歷史發(fā)展時(shí)間(T1

9、面、時(shí)間等時(shí)空數(shù)據(jù)類型作為基本數(shù)據(jù)類型，建立全關(guān)系化的時(shí)空數(shù)據(jù)模型；(2)在標(biāo)準(zhǔn)SQL語言中擴(kuò)充時(shí)空數(shù)據(jù)以及時(shí)空數(shù)據(jù)項(xiàng)的表示方法，形成時(shí)空數(shù)據(jù)查詢語言(STSQL)；(3)在STSQL語言中擴(kuò)充空間運(yùn)算的功能[1]。因此，作為時(shí)空數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用接口，STSQL語言繼承了標(biāo)準(zhǔn)SQL語言的全部功能，在語言的用戶表示上與標(biāo)準(zhǔn)CBTT34圖1城區(qū)歷史演變圖AaAaCSQL保持統(tǒng)一，提供了數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)操作的可重用性。在T4時(shí)間后城區(qū)表中記錄的數(shù)據(jù)如表1(其中NOW表示對(duì)應(yīng)對(duì)象尚未終止)：表1對(duì)應(yīng)時(shí)間表本文闡述了時(shí)空數(shù)據(jù)查

10、詢的一種新的表示方法，在此基礎(chǔ)上利用FROM子句重構(gòu)法的思想[2]提出了一種時(shí)空數(shù)據(jù)查名稱其他屬性起止時(shí)間A城區(qū)??[T1,T4]詢語言的設(shè)計(jì)方法及其實(shí)現(xiàn)方案。1時(shí)空數(shù)據(jù)查詢時(shí)空分析是時(shí)態(tài)GIS(簡(jiǎn)稱TGIS)的基本應(yīng)用需求，是時(shí)態(tài)GIS區(qū)別于其他管理信息系統(tǒng)的標(biāo)志。實(shí)現(xiàn)時(shí)空分析的關(guān)鍵是在標(biāo)準(zhǔn)SQL語言中擴(kuò)充時(shí)空數(shù)據(jù)查詢。在時(shí)態(tài)GIS中時(shí)空數(shù)據(jù)查詢往往演變成某一時(shí)間t的空間數(shù)據(jù)查詢，即以時(shí)間t作為約束條件的空間查詢。設(shè)POINT表示點(diǎn)對(duì)象，[3]B城區(qū)??[T2,T3]C城區(qū)??[T3,NOW]B城區(qū)??[T3,T4]A

11、城區(qū)??[T4,NOW]現(xiàn)在對(duì)圖1的歷史情況進(jìn)行時(shí)空查詢。假如當(dāng)前時(shí)間處LINE表示線對(duì)象，REGION表示區(qū)域?qū)ο?，Ts、Te表示空間對(duì)象的生命起止時(shí)間，'?表'示其他約束條件，則t時(shí)間的時(shí)作者簡(jiǎn)介：任家東（1967—），男，副教授、博士，主要從事數(shù)據(jù)庫理論及技術(shù)的研究；高偉、任東英，碩士生收稿日期：2002-05