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随着定位技术与无线通信技术的迅速发展,对移动对象进行跟踪与定位变得可行与必要。移动对象信息管理在交通监测,舰船导航,移动计算,气象预测,电子战场等诸多领域有着广泛的应用。移动对象信息随时间不断发生变化,历史信息包括时间和空间两个方面。以上特性决定了传统的数据库技术无法提供对移动对象信息的有效管理,由此移动对象数据库相关研究被提出以管理大量移动对象频繁更新的动态信息。
目前为止已有大量技术支持移动对象历史信息查询或未来信息预测,但是缺乏对于全时态信息索引结构与查询处理方法的研究。虽然当前有为数不多的移动对象全时态索引被提出,但是由于各种各样的原因基本上都存在缺陷。
本文阐述了移动对象索引的概念、背景和研究现状,分析了移动对象索引主要面临的问题及相关技术难点。在对空间索引Quadtree进行扩展后提出了一种新的移动对象当前及未来信息索引Quadtree*,并利用Hash表和单向链表来索引移动对象的历史轨迹信息,结合这两者我们提出了一种新的移动对象全时态索引--QH-index。另外,我们给出了这个移动对象全时态索引的相关更新算法和查询算法。在QH-index基础上,我们加入了移动对象的标识,避免了当前一些全时态索引因为无法支持标识查询而存在的一些缺陷,从而提高了更新性能和查询效率。最后,通过对QH-index的程序实现,与移动对象索引TPR-tree进行更新、移动对象查询和范围查询等性能比较,实验证明QH-index不但方法可行,而且在查询效率与TPR-tree相当的情况下更新性能明显优于TPR-tree。