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随着智能交通、现代物流、数字战场、无线网络通讯等相关技术的不断发展,以及各种应用的不断推进,与时间和空间相关的移动对象的数量和种类也越来越多。这也就造成了对移动对象数据的管理的要求也越来越高。即不仅需要研究这些数据的获取、组织、索引和查询模型,而且要对其支撑的网络、其它辅助的平台及其各项新技术进行研究。
目前已有一些研究围绕空间数据库、时态数据库、时空数据库及移动对象数据库而展开,并已取得一些进展。但是在具体应用中有关移动对象数据的获取及一系列关键的技术问题还有待于解决。
本文对移动对象数据的获取、建模、存储、查询和应用等方面进行了深入的研究。首先从移动对象数据的获取入手,研究数据的时空误差产生的原因及减少误差的方法,针对移动对象数据的特点研究相应数据模型、索引方法、位置更新策略、移动对象查询处理等关键技术问题,提出切实可行的解决方案,最终构建灵活实用的移动对象数据的管理应用平台,并在具体案例中进行实践,对本文的理论进行验证。
主要的研究内容包括:
(1)在详细介绍了各种移动对象定位技术的基础上,分析由于数据处理、传输等原因所产生的时间误差和各种定位技术的空间误差。
(2)在分析常见的地图匹配算法的基础上,提出了基于经验的地图匹配算法,较好的平衡了系统效率和匹配准确性之间的矛盾。
(3)从移动对象本身出发,明确移动对象数据的定义,分析移动对象数据的特点,并在此基础上研究用来组织、管理移动对象数据的时空数据模型,分析其优缺点及适用领域。
(4)在移动对象数据的索引方面进行了研究,提出了基于B+G方法的移动对象数据库索引技术,并给出了该方法在数据插入、更新、查找等过程的具体实现,有效解决了海量移动对象频繁更新其位置数据所带来的数据库效率低下问题。
(5)针对移动对象的运动轨迹往往是限制在已知的交通路网当中的情况,通过将移动对象数据和交通路网数据之间建立相应的拓扑关系,设计了一种简化的离散轨迹连续化的方法,实现了一种基于交通路网的移动对象数据组织方法。移动对象数据管理与应用研究
(6)在完成了移动对象数据从获取、处理、存储、查询到表现和使用的各个环节的研究的基础上,基于敏捷开发和组件搭建的思路,对移动对象数据管理应用平台进行了研究。
(7)对以上研究结果进行了实际应用,开发了北京市对外联络办公室移动对象监控管理系统,实现了对移动对象数据的管理和应用。