基于XML的模糊時(shí)空數(shù)據(jù)建模與查詢方法的研究.pdf

1、隨著模糊時(shí)空數(shù)據(jù)應(yīng)用需求的不斷擴(kuò)大，人們對模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的管理越來越關(guān)注。雖然已有大量的研究工作致力于時(shí)空數(shù)據(jù)的模糊擴(kuò)展，其在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的研究仍然存在諸如時(shí)態(tài)擴(kuò)展以及結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格限制等問題，這些問題限制了使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲和查詢模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的高效性。
　　作為下一代的Web語言，XML已經(jīng)成為當(dāng)前Web數(shù)據(jù)表示、交換以及查詢的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，具有自描述性以及良好的擴(kuò)展性等特點(diǎn)。因此，基于XML研究模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的相關(guān)問題已成為新的研究方向。

2、然而，已有的相關(guān)研究工作主要集中在時(shí)態(tài)XML、空間XML、時(shí)空XML以及模糊XML上，基于XML研究模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的相關(guān)研究還很少。
　　為此，針對模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的表示、推理以及查詢等問題，本文基于XML提出了模糊時(shí)空數(shù)據(jù)模型，并在模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，研究了模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系、模糊時(shí)空XML文檔中的不一致性以及模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)的查詢等問題。通過試驗(yàn)測試與分析，表明本文提出方法的正確性與有效性，并通過與其它相關(guān)

3、方法的比較，從另一方面表明了本文提出方法具有較好的表達(dá)能力和性能。具有的創(chuàng)新性研究成果包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)在研究模糊時(shí)空拓?fù)湔Z義之后，基于XML提出了模糊時(shí)空數(shù)據(jù)模型，在此基礎(chǔ)上，對模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行了模糊擴(kuò)展。之后以模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的氣象應(yīng)用為例討論如何根據(jù)所提出的模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型表示和操作模糊時(shí)空氣象數(shù)據(jù)。最后從查詢性能的角度將所提模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型與其它相關(guān)模型進(jìn)行比較。通過與其它模型的比較分析，可

4、以看出模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型在模糊時(shí)空數(shù)據(jù)表示和查詢方面的優(yōu)勢，進(jìn)而說明了模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型的有效性。
　　(2)在模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，研究模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系，包括模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型樹的轉(zhuǎn)換以及模糊時(shí)空XML中的twig匹配，并通過實(shí)驗(yàn)測試說明了基于模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型確定模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)間拓?fù)潢P(guān)系的高效性和準(zhǔn)確性。
　　(3)針對模糊時(shí)空XML文檔中的不一致性問題，對模糊時(shí)空數(shù)據(jù)XML文

5、檔中的更新操作、插入操作以及刪除操作產(chǎn)生的不一致性提出了修正算法并分別給出了相應(yīng)的例子說明。此外，研究了變化操作對模糊時(shí)空數(shù)據(jù)XML文檔不一致性的影響。最后，基于模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)模型對三種變化操作產(chǎn)生的不一致性的性能進(jìn)行測試與分析，將主要考查進(jìn)行更新操作、插入操作以及刪除操作時(shí)修復(fù)模糊時(shí)空數(shù)據(jù)XML文檔不一致性的執(zhí)行時(shí)間。
　　(4)基于XQuery研究模糊時(shí)空XML數(shù)據(jù)的查詢問題。在討論利用XQuery查詢模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的體系結(jié)

6、構(gòu)之后，對XQuery進(jìn)行模糊時(shí)空擴(kuò)展，研究模糊時(shí)空查詢能力，并從應(yīng)用領(lǐng)域查詢例子的角度舉出查詢實(shí)例，通過對模糊時(shí)空謂詞、模糊時(shí)空修飾語以及模糊時(shí)空比較語的例子進(jìn)行性能測試與分析驗(yàn)證利用XQuery查詢模糊時(shí)空數(shù)據(jù)方法的正確性與有效性。最后從查詢性能的角度將利用XQuery查詢模糊時(shí)空數(shù)據(jù)的方法與其它相關(guān)方法進(jìn)行比較，通過與其它方法的比較分析，可以看出利用XQuery查詢模糊時(shí)空數(shù)據(jù)在查詢方面的優(yōu)勢，進(jìn)而從另一方面說明了利用XQuery