时空数据库中时空查询语言的设计与实现

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1、第29卷　第9期 2003年6月计　算　机　工　程ComputerEngineeringJune2003Vol.29№9·软件技术与数据库·文章编号：1000—3428(2003)09—0098—02文献标识码：A中图分类号：TP311时空数据库中时空查询语言的设计与实现任家东，高伟，任东英（燕山大学信息科学与工程学院，秦皇岛066004）摘要：给出了时空数据查询的表示方法及时空数据查询的意义。在此基础上，提出了一种时空查询语言的设计及其在关系数据库中的实现方法。关键词：时空分析；时空数据查询；时空运算Designand

2、ImplementationofSpatio-temporalQueryLanguageinSpatio-temporalDatabaseRENJiadong,GAOWei,RENDongying（CollegeofInformationScience&Engineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004）【Abstract】Thispaperintroducestherepresentationofspatio-temporaldataqueryandexplainsitssi

3、gnificance.Basedontherepresentation,thepaperalsopresentsamethodofdesigningspatio-temporalquerylanguageandprovidesitsimplementarymethodintherelationaldatabase.【Keywords】Spatio-temporalanalysis;Spatio-temporaldataquery;Spatio-temporaloperation近年来空间数据库中随时间而变化的信息越来越受

4、到人空查询结果TGIS(t)可定义为：们的关注，时态GIS的思想和理论逐渐地产生和发展起来。作为时态GIS的核心，时空数据库同其他类型的应用数据库TGIS(t)={POINT(t)

5、t[Ts,Te],⋯}∪{LINE(t)

6、t∈[Ts,Te∈],}{REGION(t)

7、t[Ts,Te],⋯}⋯∪∈一样，除了需要实现时空数据的组织、存储、转换及简单的下面讨论城区历史演变的实例。图1中实线表示城区检索之外，还应根据自身的应用需求提供相应的时空分析能(city)范围，用REGION类型表示。虚线表示河流(river)，用 力。

8、同时为了满足时态GIS系统处理海量数据的要求，时空LINE类型表示。大写字母表示对应城区的名称，小写字母数据库的发展更多地采用利用大型商业关系数据库管理时空数据的方法，以求获得较高的数据完整性和数据一致性。为表示河流名称。T表示历史发展时间(T1

9、面、时间等时空数据类型作为基本数据类型，建立全关系化的时空数据模型；(2)在标准SQL语言中扩充时空数据以及时空数据项的表示方法，形成时空数据查询语言(STSQL)；(3)在STSQL语言中扩充空间运算的功能[1]。因此，作为时空数据库的应用接口，STSQL语言继承了标准SQL语言的全部功能，在语言的用户表示上与标准CBTT34图1城区历史演变图AaAaCSQL保持统一，提供了数据模型、数据表示和数据操作的可重用性。在T4时间后城区表中记录的数据如表1(其中NOW表示对应对象尚未终止)：表1对应时间表本文阐述了时空数据查

10、询的一种新的表示方法，在此基础上利用FROM子句重构法的思想[2]提出了一种时空数据查名称其他属性起止时间A城区⋯⋯[T1,T4]询语言的设计方法及其实现方案。1时空数据查询时空分析是时态GIS(简称TGIS)的基本应用需求，是时态GIS区别于其他管理信息系统的标志。实现时空分析的关键是在标准SQL语言中扩充时空数据查询。在时态GIS中时空数据查询往往演变成某一时间t的空间数据查询，即以时间t作为约束条件的空间查询。设POINT表示点对象，[3]B城区⋯⋯[T2,T3]C城区⋯⋯[T3,NOW]B城区⋯⋯[T3,T4]A

11、城区⋯⋯[T4,NOW]现在对图1的历史情况进行时空查询。假如当前时间处LINE表示线对象，REGION表示区域对象，Ts、Te表示空间对象的生命起止时间，'⋯表'示其他约束条件，则t时间的时作者简介：任家东（1967—），男，副教授、博士，主要从事数据库理论及技术的研究；高伟、任东英，硕士生收稿日期：2002-05