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时态索引(数据库)

时间:2022-11-11 12:30:01 | 来源:信息时代

时间:2022-11-11 12:30:01 来源:信息时代

    时态索引 : 针对时态数据所建立的索引。时态数据是带有时间属性的数据。
时态R*-树(temporal R*-tree): 由于在时态模型中,时区是由不确定的开始点和结束点构成的,即〈〈x1,x2〉,〈y1,y2〉〉,其中〈x1,x2〉为开始点区域,〈y1,y2〉为结束点区域。因此建立时态数据索引时,可以利用空间索引算法,将〈x1,x2〉,〈y1,y2〉映射成空间矩形的4个定点进行处理,如图1所示。
在时态数据中,时区的开始时间Ts一定早于结束时间Tt,所以,时区应满足: ①x1≤Ts≤x2; ②y1≤Tt≤y2; ③Ts≤Tt。因此,原来为矩形的时态区域就被坐标系内的直线X=Y割裂成了两部分,只有在直线上方的部分才是真正有效的时态区域。例如图1中的时态区域Rect W(矩形W),实际有效的时态区域只有深色部分的区域。


图1 实际有效的时态区域


在R*-树的搜索中,判断一个区域是否与搜索区域相交是以搜索区域整个矩形进行比较的,而时态数据的特点是其有效区域只是矩形处于直线X=Y之上的那部分。因此需要对R*-树中的搜索算法进行修改,不仅能够提高搜索的准确性,并且在一定程度上也能提高性能。修改后的R*-树搜索结果能避免一些不符合实际情况(“结束时间早于开始时间”)的搜索结果的出现。
例如,如果要在图2中搜索一个矩形区域,按照R*-算法,判断矩形区域R13和R17都与搜索区域相交。但是实际上真正有效的搜索区域只是矩形中处于X=Y直线之上的部分,即图2中用灰色标出的部分。因此真正与搜索区域相交的,只有矩形R13的一部分,即图2中标示出的黑色部分。


图2 对时态区域的搜索


按照一般的R*-树搜索算法中判断区域是否相交的标准,在图3中搜索时认为R13和R17都与搜索区域相交,因此从根结点开始搜索沿着两条分支进行: 一条是R1→R5→R13; 另一条是R2→R7→R17,而对于时态数据来说,真正有效的路径只是第一条。


图3 与图2对应的R*-树结构

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