障碍空间中基于Voronoi图的k最近邻查询

为了提升障碍空间中k最近邻查询的效率,研究了障碍空间中基于Voronoi图的k最近邻查询方法,提出了在障碍空间基于Voronoi图的kNN-Obs算法。该算法采用了两个过程:过滤过程和精炼过程。过滤过程主要是利用Voronoi图的过滤功能,较大程度地减少了被查询点的个数。精炼过程主要根据障碍距离和邻接生成点对候选集内对象进行第二次筛选。进一步给出了处理新增加点的ADDkNN-Obs算法和处理删除点的DENkNN-Obs算法。实验表明该算法在处理障碍空间中的k最近邻问题时具有优势。     

路网中线段反k最近邻查询研究

为了弥补现有的研究成果无法有效地处理路网环境下基于线段的反k最近邻问题的不足,提出了在路网环境下线段反k最近邻查询方法。该查询方法主要应用于评估查询对象的影响范围。根据路网及Voronoi图的特点提出了网络线段Voronoi图的概念。在静态数据集情况下利用网络线段Voronoi图的性质提出了STA_RVLRk NN算法,查询包括过滤过程和精炼过程两大部分。进一步,在动态数据集的情况下提出了DYN_RVLRk NN算法,查询分为空间线段对象增加和删除两种情况,并对不同的情况给出了相应的算法,得到查询结果集。理论研究和实验表明,所提算法能有效地处理路网中基于线段的反k最近邻问题。     

面向不确定数据的概率障碍k聚集最近邻查询

针对现有方法无法有效处理不确定数据的障碍k聚集最近邻查询问题的不足,提出了基于不确定Voronoi图的概率障碍k聚集最近邻查询(probabilistic obstacle k aggregate nearest neighbor query,POk ANN)方法。该方法分为3个阶段,分别是查询点集处理阶段、过滤阶段和精炼阶段。在处理阶段,计算查询点集的最小覆盖圆圆心q,为剪枝做准备。过滤阶段针对3种聚集函数设计了不同的过滤算法,去除不可能成为结果的数据点进而得到候选集合。精炼阶段将候选集合中概率值大于给定阈值的k个数据点集合存入结果集合并返回给用户。理论研究和实验表明,所提出的方法在概率障碍k聚集最近邻查询方面有明显的优势。     

空间数据库中基于Voronoi图的组反k最近邻查询

为了改进现有的组反k最近邻查询算法的查询速度与准确度,提出了一种基于Voronoi图的组反k最近邻查询方法(group reverse k nearest neighbor guery method based on Voronoi diagram,V_GRk NN)。该方法获得的结果集是将这组查询点中任意一点作为kN N的数据点集合,在实际应用中可以用来评估一组查询对象的影响力。该方法的特点是首先对查询点集Q进行优化处理,降低查询点数量对查询效率的负面影响;接着对数据点集P进行约减,缩小查询搜索范围;然后根据基于Voronoi图的剪枝策略对候选集进行过滤;最后经过精炼获得GRk NN查询的结果集。该方法在数据集处理阶段很大程度上提高了查询速度,在过滤、精炼阶段利用Voronoi图的特性提高了查询的准确性。理论研究和实验表明,所提方法的效率明显优于可选的已有方法。     

基于Voronoi图的连续反向最近邻查询

为解决动态环境中移动点的连续反向最近邻查询问题,将连续反向最近邻查询分为单色和双色2种情况进行研究。利用移动点Voronoi图,分别给出单色连续反向最近邻查询算法、双色连续反向最近邻查询算法以及相关定理,对算法正确性和可终止性进行证明,分析算法时间复杂性。按照移动点Voronoi图的拓扑结构是否改变分为2种情况,分析每种情况下候选所在区域的变化,在变化区域内进行Voronoi图的重构,得到对应的解决方法。在多数情况下,该算法只需生成局部移动点的Voronoi图即可找到结果,减小了连续反向最近邻查询的代价。     

障碍环境中线段组最近邻查询方法研究

为了解决现有成果无法有效处理障碍环境下的线段组最近邻查询问题,提出了障碍环境中线段组最近邻查询方法。查询过程分为过滤阶段和精炼阶段两个部分。在过滤过程中,首先根据线段Voronoi图的性质以及线段障碍组最近邻查询的定义,提出了针对数据线段的剪枝定理,并提出了OLGNN_Line_Filter算法;根据线段障碍距离的定义,进一步提出针对障碍物的剪枝定理,并给出了OLGNN_Obstacle_Filter算法。在精炼过程中,为了得到更精确的查询结果,提出了相应的精炼定理和精炼算法STA_OLGNN。理论研究和实验表明,所提算法能够有效地处理障碍环境下的线段组最近邻查询问题。     

基于Voronoi图的反向最近邻查询

为了解决反向最近邻查询问题,利用Voronoi图及数据集中点的凸包进行反向最近邻查询,通过判断查询点与凸包的位置关系,可去除大量的数据点,并且给出在数据点被加入或删除后,对查询点的反向最近邻变化情况的判断方法与算法。为了便于查询,设计相应的空间存储数据结构。比较分析表明,该方法在处理多个查询点的反向最近邻时有一定的优势。     

路网中双色数据集上连续反向k近邻查询处理的研究

近年来,反向最近邻查询(RNN)算法研究得到了普遍的关注,成为了数据库领域的一个研究热点。欧氏空 间中提出了较多的高效算法,而路网中的反向最近邻处理方面所做的工作不够,有关这方面的成果较少。路网中查询 点和数据对象之间以及不同数据对象之间的距离受到路网连通性的影响,欧氏空间中的反向最近部方法在路网中不 适用。反向最近部查询有两种类型:单色反向最近部查询(Monochromatic RNN, MRNN)和双色反向最近部查询(13i- chromatic RNN,13RNN)。到目前为止,仍然没有有效的算法来处理路网中双色数据集上的连续反向k近部查询。因 此,研究路网中双色数据集上连续反向k近部查询是很有意义的。     

空间数据库平面曲线的点最近邻查询

基于线段最近邻查询,提出平面曲线的点最近邻查询(LPNN)概念,设计LPNN查询算法。通过R树索引空间对象,采用过滤和精炼两步法提高检索速度。过滤阶段利用平面曲线直接影响区域和筛选规则得到候选对象集,精炼阶段使用优先队列,避免相同点的重复计算,得到平面曲线的点最近邻查询结果。实验结果表明,该算法具有较好的查询性能。     

空间数据库中混合数据组最近邻查询

现有的组最近邻查询方法主要将空间中数据对象抽象为点或线段进行处理。但在现实应用中,仅仅将空间对象抽象为点或者线段,往往会影响查询的精度及效率。针对现有的组最近邻查询方法无法直接有效地处理混合数据组最近邻查询的不足,提出空间数据库中混合数据组最近邻查询方法。首先提出了混合数据Voronoi图的概念和性质。接着基于混合数据Voronoi图对混合数据集进行剪枝,针对查询对象数量为1和查询对象数量大于1的情况分别给出了相应的剪枝算法。利用所提的剪枝算法能有效去除不可能成为结果的数据对象,得到候选集合。在精炼过程中根据各个数据对象之间的位置关系给出相应的距离计算方法,通过比较候选集中数据对象到各个查询对象的距离之和,最终得到正确的查询结果。理论研究和实验表明,所提算法能够准确、有效地处理混合数据组最近邻查询问题。     

时间依赖路网中反向k近邻查询

在现存的反向k近邻查询方案中,比较高效的研究大多集中在欧氏空间或者静态路网,对时间依赖路网中的反向k近邻查询的研究相对较少。已有算法在兴趣点密度稀疏或者k值较大时,查询效率较低。对此,提出了基于子网划分的反向k近邻查询算法mTD-SubG。首先,将整个路网划分为大小相同的子网,通过子网的边界节点向其他子网进行扩展,加快对路网中兴趣点的查找速度;其次,利用剪枝技术缩小路网的扩展范围;最后, 利用已有时间依赖路网下的近邻查询算法,判定查找到的兴趣点是否为反向k近邻结果。实验中将mTD-SubG算法与已有算法mTD-Eager进行对比,结果表明mTD-SubG算法的响应时间比mTD-Eager算法减少了85.05%,遍历节点个数比mTD-Eager算法减少了51.40%。     

路网环境下兴趣点查询的隐私保护方法

近年来,随着无线通信技术的迅猛发展,推动了基于位置服务（Location-based services,LBS）的发展进程.而其中兴趣点（Point of Interest,POI）查询是基于位置服务最重要的应用之一.针对在路网环境下,用户查询过程中位置隐私泄露的问题,提出了一种新的位置k匿名隐私保护方法.首先,匿名服务器将兴趣点作为种子节点生成网络Voronoi图,将整个路网划分为相互独立且不重叠的网络Voronoi单元（Network Voronoi Cell,NVC）;其次,利用Hilbert曲线遍历路网空间,并按照Hilbert顺序,对路网上所有的兴趣点进行排序.当用户发起查询时,提出的匿名算法通过查找与用户所在NVC的查询频率相同且位置分散的k-1个NVC,并根据用户的相对位置在NVC内生成匿名位置,从而保证了生成的匿名集中位置之间的相互性,克服了传统k-匿名不能抵御推断攻击的缺陷.最后,理论分析和实验结果表明本文提出的隐私保护方案,能有效保护用户位置隐私.     

路网上的单色和双色反k最远邻查询

传统的路网上的反最远邻查询是直接找出查询点的反最远邻,这种方法不但效率不高,而且需要大量内存资源进行预计算。为了更有效地解决基于路网的单色和双色反k最远邻查询问题,提高反k最远邻查询的效率,提出了从反最近邻的角度来分析反最远邻查询问题,把反最远邻查询转化为反最近邻问题。根据这一理论,提出了一种有效的基于路网的单色和双色的反k最远邻查询算法。通过实验与实验分析表明,该方法具有良好的实用价值。     

基于动态选择启发值的改进TD-FTT算法

针对时间依赖路网中的K近邻（KNN）查询TD-FTT算法查询点发起时间与到达时间在同一时段的限制和预处理阶段计算时间代价大的问题,提出基于动态选择启发值改进的TD-FTT （ITD-FTT）算法。首先,在预处理阶段,根据各时段各边时间函数的最小值构建最小路网G_min;然后,在路网G_min中利用网络泰森图（NVD）并行计算节点最近邻来减少预处理阶段的计算时间;最后,在查找阶段通过计算节点到达时间所在时段,动态选择启发值来解除时间段的限制。实验结果显示,在预处理阶段ITD-FTT算法比TD-FTT算法计算时间减少了70.12%;在查询阶段ITD-FTT比TD-INE算法和TD-A算法在遍历节点个数上分别减少了46.52%和16.63%,响应时间比TD-INE算法和TD-A算法分别降低47.46%和18.24%。实验结果表明,ITD-FTT算法减少了查询扩展的节点数,降低了查找K近邻的时间,提高了查找效率。     

基于Voronoi图的线段反向最近邻查询

提出一种基于平面线段的反向最近邻查询方法,用于找出线段集中以查询线段作为最近邻的线段。通过构造线段集的Voronoi图处理不相交的线段。根据其邻接特性和局部特性,给出基于Voronoi图的线段反向最近邻查询算法及相关定理和证明。实验结果表明,反向最近邻方法易于找到相交的线段,具有较高的查询效率。     

基于Voronoi图及其对偶图的反最近邻查询

最近邻查询是地理信息系统领域经常遇到的问题,而反最近邻查询是在最近邻查询的基础上提出的一种新的查询类型。在分析利用Voronoi图进行最近邻查询的基础上,提出了基于Voronoi图及其对偶图Delaunay图的反最近邻查询,大大缩小了在海量空间数据库中进行反最近邻查询的查询范围。