室内移动对象空间查询技术研究

发布时间：2017-08-11 11:11

  本文关键词：室内移动对象空间查询技术研究

  更多相关文章： 室内空间 图模型 剪枝策略 概率阈值反向最近邻 双色反向最近邻 方向敏感的k最近邻

【摘要】：人们大部分的时间是在诸如办公楼、商贸中心、车站机场等室内空间中度过,与此同时,随着城市化进程的加快,室内空间变得越发的庞大和复杂,随之产生了越来越多的室内位置服务需求。室内位置服务在室内安全控制、医疗服务、商场促销、紧急逃生、空间规划、室内导航等诸多领域有着广泛的应用。作为室内位置服务的基础性问题,室内移动对象的空间查询具有重要的研究价值。现有的移动对象的空间查询技术主要集中在欧式空间和路网空间,针对室内空间的研究还相对较少。室内定位技术如RFID、蓝牙等往往基于临近分析原理,得到的位置信息是间断的,不连续的,从而带来了一定的不确定性。同时由于室内空间建筑结构的复杂性、语义实体的多样性等问题,传统的距离度量标准和空间模型也无法适用。基于以上原因,现有的欧式空间和路网空间中的查询处理技术无法直接适用于室内空间。本文针对室内环境的特点,对常见的室内移动对象空间查询问题进行了研究,主要研究工作如下:(1)考虑室内移动对象数据的不确定性,研究了基于概率阈值的室内反向最近邻查询问题。根据室内定位设备之间的拓扑关系,提出了设备可达图模型。同时提出了步长和忙碌步长的概念,用于表示粗粒度的室内距离。在设备可达图模型的基础上,进一步提出了室内概率阈值反向最近邻查询处理算法MDP,算法由图模型修剪、距离修剪、单元修剪、概率计算四部分构成。并通过实验验证了MDP算法的有效性和高效性。(2)研究了室内双色数据集上的反向最近邻查询问题。基于门节点的开放和关闭的不同状态对室内距离的影响,提出了室内最短路径距离的概念,作为室内距离的度量标准。提出了室内双色数据集上的反向最近邻查询处理算法Smart。算法基于经典的过滤精炼框架,在过滤阶段提出了基于路径、基于单元和基于楼层的三种修剪策略,用于削减搜索空间,提高查询效率。(3)考虑室内移动对象的运动方向,研究了方向敏感的室内k最近邻查询问题。针对给定的室内位置点,给出了朝向和背离的形式化定义。同时为了便于室内移动对象的检索和查询,提出了基于方向语义的室内移动对象索引IFI,在此基础上,提出了基于IFI索引的方向敏感的室内k最近邻查询处理算法D2。通过实验进行了对比分析,实验结果表明D2算法具有良好的性能。
【关键词】：室内空间 图模型 剪枝策略 概率阈值反向最近邻 双色反向最近邻 方向敏感的k最近邻
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 注释表13-14
• 缩略词14-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 移动对象的数据管理15-16
• 1.2 本文的选题依据和意义16-18
• 1.3 本文的主要工作18-19
• 1.4 本文的组织结构19-21
• 第二章 空间查询处理技术相关工作21-33
• 2.1 最近邻查询处理技术研究21-24
• 2.1.1 欧式空间环境下的最近邻查询21-22
• 2.1.2 路网空间环境下的最近邻查询22-24
• 2.2 反向最近邻查询处理技术研究24-26
• 2.2.1 欧式空间环境下的反向最近邻查询24-26
• 2.2.2 路网空间环境下的反向最近邻查询26
• 2.3 室内空间查询技术研究26-32
• 2.3.1 室内定位技术26-28
• 2.3.2 室内空间模型28-31
• 2.3.3 室内移动对象的空间查询31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 基于概率阈值的室内反向最近邻查询33-46
• 3.1 问题描述33-34
• 3.2 设备可达图模型34-36
• 3.3 概率阈值反向最近邻查询处理算法MDP36-41
• 3.3.1 基于图模型的批量修剪策略37-38
• 3.3.2 基于室内距离的修剪策略38-39
• 3.3.3 基于概率的修剪策略39-40
• 3.3.4 概率计算40-41
• 3.4 实验与性能评估41-45
• 3.4.1 实验环境及相关参数41-42
• 3.4.2 修剪效果与查询效率42-44
• 3.4.3 查询处理的可扩展性44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 室内双色数据集上的反向最近邻查询46-59
• 4.1 问题描述47
• 4.2 符号、模型定义47-51
• 4.3 双色反向最近邻查询处理算法Smart51-55
• 4.3.1 基于路径的修剪策略51-52
• 4.3.2 基于楼层的修剪策略52
• 4.3.3 基于单元的修剪策略52-53
• 4.3.4 修剪策略集成53-55
• 4.4 实验与性能评估55-58
• 4.4.1 移动对象数目对查询性能的影响56
• 4.4.2 兴趣点数目对查询性能的影响56-57
• 4.4.3 室内场景复杂度对查询性能的影响57
• 4.4.4 查询处理的可扩展性57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 方向敏感的室内k最近邻查询59-78
• 5.1 问题描述60
• 5.2 符号、模型定义60-65
• 5.3 基于方向语义的室内移动对象索引IFI65-67
• 5.3.1 索引结构66-67
• 5.3.2 更新过程67
• 5.4 基于IFI的方向敏感室内k最近邻查询算法67-74
• 5.4.1 剪枝方案68-70
• 5.4.2 过滤阶段70-73
• 5.4.3 精炼阶段73-74
• 5.5 实验与性能评估74-77
• 5.5.1 移动对象数目对查询性能的影响74-75
• 5.5.2 视角大小对查询性能的影响75-76
• 5.5.3 k值大小对查询性能的影响76
• 5.5.4 室内场景复杂度对查询性能的影响76-77
• 5.6 本章小结77-78
• 第六章 结束语78-81
• 6.1 本文的主要工作和贡献78-79
• 6.2 本文的不足和未来的研究方向79-81
• 参考文献81-87
• 致谢87-88
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄添强;卓飞豹;;移动对象查询研究进展[J];系统仿真技术;2007年04期

2 李伯权;;基于轨迹不确定的移动对象的预测处理[J];齐齐哈尔大学学报;2008年06期

3 王元芝;鄢来斌;;一种移动对象位置信息的处理方法[J];计算机工程与科学;2009年12期

4 李实吉;秦小麟;施竣严;;障碍空间中的移动对象位置预测[J];计算机科学;2014年07期

5 易善桢,张勇,周立柱;一种平面移动对象的时空数据模型[J];软件学报;2002年08期

6 吴劲;卢显良;;移动对象数据模型[J];计算机科学;2002年06期

7 董毅,Edward Chan,黄载禄;LDCQ的距离更新策略[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年12期

8 李国徽;钟细亚;;一种基于固定网络的移动对象运动轨迹索引模型[J];计算机研究与发展;2006年05期

9 卢炎生;查志勇;潘鹏;;一种改进的移动对象时空数据模型[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年08期

10 廖巍;唐桂芬;景宁;钟志农;;基于速度分布的移动对象混合索引方法[J];计算机学报;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 翁敬农;;移动对象及其时空模型的研究[A];中国地理信息系统协会第九届年会论文集[C];2005年

2 张伟;皮德常;;挖掘移动对象的频繁运动模式[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第三分册）[C];2009年

3 曹会萍;丁治明;王珊;孟小峰;;移动对象管理的自适应索引方法[A];第十八届全国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2001年

4 胡志智;孟小峰;郭研妍;李本钊;陈继东;;基于模拟预测的移动对象位置主动更新策略[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2004年

5 陈滨;丁治明;纪鹏程;;基于动态交通网络的移动对象的索引[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集（技术报告篇）[C];2006年

6 王波涛;陈贺;马俊;喜连川优;王国仁;;基于区域覆盖的移动对象索引的设计与实现[A];第26届中国数据库学术会议论文集（A辑）[C];2009年

7 涂丹丹;向琳;左德承;杨孝宗;;移动对象数据库管理技术[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年

8 白芸;孟小峰;丁锐;杨楠;胡志智;;基于移动对象流的道路索引[A];第二十届全国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2003年

9 刘小峰;陈传波;刘云生;;移动对象全局K最接近邻居查询研究[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2007年

10 赵亮;陈荦;景宁;钟志农;;一种高效的移动对象连续多范围查询处理框架[A];第26届中国数据库学术会议论文集（B辑）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 中国人民大学信息学院 孟小峰 丁治明;让数据跟随你移动[N];计算机世界;2001年

2 中国人民大学信息学院 郝兴;移动数据管理待补课[N];中国计算机报;2008年

3 ;Word中的“微调”技术[N];中国计算机报;2005年

4 四川 余文勇;课件特殊效果巧实现[N];中国电脑教育报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吴佩莉;移动对象轨迹数据管理关键技术研究[D];北京理工大学;2015年

2 杨彬;室内移动对象的数据管理[D];复旦大学;2010年

3 叶李;移动对象数据库查询及处理技术研究[D];电子科技大学;2011年

4 张恒飞;空间数据库中移动对象位置管理技术研究[D];华中科技大学;2012年

5 方颖;移动对象数据库中移动对象索引方法研究[D];武汉大学;2010年

6 廖巍;面向位置服务的移动对象索引与查询处理技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

7 陈楠;时空数据库中移动对象的索引和查询技术研究[D];浙江大学;2010年

8 赵亮;面向位置服务的移动对象并发查询处理技术[D];国防科学技术大学;2010年

9 张凤荔;移动对象数据智能处理模型研究[D];电子科技大学;2007年

10 袁冠;移动对象轨迹数据挖掘方法研究[D];中国矿业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄川林;室内移动对象轨迹分析研究[D];中国科学技术大学;2014年

2 王梦冉;蜂窝网中基于频繁轨迹的越区切换算法研究[D];西南交通大学;2015年

3 金琨;不确定环境下移动对象轨迹模式挖掘及路径规划研究[D];西南交通大学;2015年

4 易显天;面向位置服务的道路网络下的汽车索引技术研究[D];电子科技大学;2015年

5 毕彦博;优化的基于Voronoi图的移动对象K近邻查询算法的研究与实现[D];东北大学;2013年

6 孙清清;面向移动对象间状态查询优化算法的研究与实现[D];东北大学;2013年

7 杨雨;面向GPS的移动对象轨迹模式挖掘研究[D];东北大学;2014年

8 张盼盼;融合复合特征的移动轨迹预测方法的研究与实现[D];西安电子科技大学;2014年

9 吴昊;基于路网的移动对象位置管理关键技术研究[D];南京邮电大学;2015年

10 李岳昌;基于代价聚簇的城市路网移动对象索引技术[D];南京邮电大学;2015年

，

本文编号：655769