高效的分布式空间范围查询技术研究与实现

发布时间：2024-07-02 04:35

　　随着大数据时代的到来,各种信息数据呈现出急速增长的趋势,包括由卫星遥感获得的海量栅格空间信息、景点和酒店在内的带关系属性的空间数据。通过对这两类数据查询处理能够有效分析环境变化,方便人们生活。但是,现有系统查询空间数据效率不高,空间大数据的查询技术具有重要的研究意义。本文在现有空间数据处理研究基础上,结合实际应用场景和需求,针对空间大数据查询技术展开研究,主要贡献如下:(1)栅格数据提供了地理科研工作者研究时需要参考的天气、温度等关键数据,而传统空间查询算法对于密集型栅格数据的处理效率低。本文提出了一种高效的面向栅格数据的分布式空间查询索引及查询算法。设计并实现由四叉树、R树和Hash结构组成的混合索引,对不同地域构建高效的索引结构;提出了一种基于四叉树、R树和Hash结构的协同剪枝策略。实验结果表明,本文提出的混合空间索引提升了栅格数据范围查询效率。(2)互联网存在大量带关系属性的空间对象数据,如包含空间位置和营业时间等信息的景点数据集。现有面向空间关键字的查询技术没有考虑关系属性作为过滤条件,且基于单机实现,无法满足查询性能要求。为解决上述问题,提出了一种将关系属性和空间属性映射成...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 空间数据查询技术研究现状
        1.2.1 时空查询技术
        1.2.2 空间查询技术
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的组织结构
第二章 面向栅格数据的空间范围查询算法
    2.1 问题描述
    2.2 栅格数据形式与结构
    2.3 QRHHQ索引结构
        2.3.1 时间层级的索引结构
        2.3.2 空间层级的索引结构
    2.4 基于QRHHQ混合索引的空间查询
        2.4.1 选择查询
        2.4.2 聚合查询
    2.5 实验与性能评估
        2.5.1 数据集及实验环境设置
        2.5.2 最佳索引构造策略测试
        2.5.3 QRHHQ混合索引对比实验结果及分析
    2.6 本章小结
第三章 带关系属性的空间范围查询算法
    3.1 问题描述
    3.2 Baseline算法
        3.2.1 索引结构设计
        3.2.2 Baseline查询算法
    3.3 基于Baseline的改进算法MGDLRQ
        3.3.1 索引结构设计
        3.3.2 MGDLRQ查询算法
    3.4 实验与性能评估
        3.4.1 数据集及实验环境
        3.4.2 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 分布式空间大数据查询系统实现
    4.1 DBSDQPS系统架构
    4.2 DBSDQPS系统实现
        4.2.1 异常数据检测模块
        4.2.2 栅格数据空间查询模块
        4.2.3 关系数据空间查询模块
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文的主要工作和贡献
    5.2 本文的不足和未来的研究方向
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3999692