一种多粒度时空轨迹数据表示方法和查询方法技术

本申请涉及一种多粒度时空轨迹数据表示方法和查询方法。所述方法包括根据获取的预设区域内的所述轨迹数据，在每个时间点构建一个单独的k2树，并且按照时间顺序记录移动对象轨迹的相对移动；在空间维上采用每个时间点的k2树表示当前时刻移动对象的空间位置信息，在时间维上采用位图记录每条轨迹的移动状态，并采用轨迹对象标识数组表示同一位置出现的移动对象的标识，得到移动对象的时空轨迹。时空轨迹数据是多时态、多粒度的时空数据结构，在不同尺度下具有不同的形态，适合采用本方法进行表示。该方法具有良好的压缩性能，不仅能应用于涉及时空区域的相关查询中，还能作为高效的时空轨迹组织与索引结构。时空轨迹组织与索引结构。时空轨迹组织与索引结构。

【技术实现步骤摘要】
一种多粒度时空轨迹数据表示方法和查询方法


[0001]本申请涉及时空数据处理
，特别是涉及一种多粒度时空轨迹数据表示方法和查询方法。

技术介绍

[0002]时空轨迹数据因其在时空范围内连续性和离散采样的特点，具有多尺度、多粒度以及多时态的特性。高效的时空轨迹数据组织与表示方法以及相应的处理技术一直是时空轨迹数据挖掘的热点问题，尤其是近年来随着基于LBS技术应用的广泛普及，时空轨迹数据呈现指数指数增长，具有独特的研究和应用价值。同时，时空轨迹数据因其具有结构复杂、语义丰富的特点，使得面向大规模时空轨迹数据的组织与管理成为当前轨迹数据管理的研究热点。
[0003]传统时空轨迹数据模型通常将轨迹数据作为一个整体来建立模型，往往忽略了其中所蕴含的多粒度特性，无法应对现实应用中的多样化需求，缺乏实用性。时空轨迹的多粒度特性为轨迹数据的模型建立带来了全新的挑战，同时在海量数据的背景下，高效、紧凑的表示和操作是时空轨迹数据分析处理的基本要求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多粒度时空轨迹数据表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多粒度时空轨迹数据表示方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设区域内至少两个移动对象在预设时间段内的轨迹数据；根据所述预设区域和所述轨迹数据，在每个时间点构建一个单独的k2树，并且按照时间顺序记录移动对象轨迹的相对移动；所述k2树的数据结构由位向量T和L组成；其中T向量用于存储k2树中除底层节点和根节点之外的节点值，L向量用于存储k2树中的底层节点值；在空间维上采用每个时间点的k2树表示当前时刻移动对象的空间位置信息，在时间维上采用位图记录每条轨迹的移动状态，并采用轨迹对象标识数组表示同一位置出现的移动对象的标识，得到移动对象的时空轨迹；所述轨迹对象标识数组的顺序与L向量中的轨迹点位置一一对应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设区域和所述轨迹数据，在每个时间点构建一个单独的k2树，并且按照时间顺序记录移动对象轨迹的相对移动，包括：对所述轨迹数据按照预设采样频率进行采样，得到离散轨迹数据；对预设区域进行网格划分，将每个采样时刻的所有网格作为矩阵的元素，得到二元邻接矩阵；根据一个采样时刻的所述离散轨迹数据和划分的网格，确定所述二元邻接矩阵中元素的值，当网格中有移动对象时矩阵中对应位置的元素值为1，当网格中没有移动对象时将矩阵中对应位置的元素值为0；在每个采样时刻根据对应的二元邻接矩阵构建一个单独的k2树，并按照时间顺序记录移动对象轨迹的相对移动；所述k2树的数据结构由位向量T和L组成，其中T向量用于存储k2树中除底层节点和根节点之外的节点值，L向量用于存储k2树中的底层节点值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在空间维采用每个时间点的k2树表示当前时刻移动对象的空间位置信息，在时间维采用位图记录每条轨迹的移动状态，并采用轨迹对象标识数组表示同一位置出现的移动对象的标识，得到移动对象的时空轨迹，包括：在空间维上采用每个采样时刻的k2树表示当前时刻下构建的网格内含有移动对象的空间位置信息；在时间维上采用位图表示每条轨迹的相对移动；采用轨迹对象标识数组表示同一网格内出现的移动对象的标识；根据空间维上的每个采样时刻的k2树、时间维上每条轨迹的移动状态的位图以及轨迹对象标识数组，得到移动对象的时空轨迹。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动对象的时空轨迹是按照时间顺序排列的，每个时间点下分为时间维和空间维，空间维SI＝{SIt0,SIt1,SIt2,...,SIt
n
‑1}，SIt
a
表示t
a
时刻空间中含有轨迹对象的区域，a为大于等于0且小于n的整数，n为时间点数量，时间维为：TI＝{TIt0,TIt1,TIt2,...,TIt
n
‑1}，其中：TIt
a
表示当前时刻t
a
较前一时刻t
a
‑1轨迹的相对移动，当前时刻t
a
与前一时刻t
a
‑1之间的时间间隔为预设采样频率。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据k2树对于空间范围的网格划分，轨迹点可以在上、下、左、右4个方向移动，当在当前时刻轨迹对象较上一时刻无位置变化时，则设置当前时刻该条轨迹的位图设为空；将移动对象E在上、下、左、右4个方向的移动情况用位图表示，得到上、下、左、右4个方向的轨迹的位图；
根据移动对象E的预设初始位置和上、下、左、右4个方向的轨迹的位图，得到则移动对象E在时间点t
i
的绝对位置；移动对象E在时间点t
i
的绝对位置计算公式为：x
i
＝x0+Rank1(B
r
,i)
‑
Rank1(B
l
,i)y
i
＝y0+Rank1(B
u
,i)
‑
Rank1(B
d
,i)其中：(x0,y0)为移动对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荦，曹竞之，熊伟，杨岸然，贾庆仁，彭双，欧阳雪，杜春，马梦宇，李沛秦，吴烨，李军，钟志农，陈浩，伍江江，景宁，刘泽邦，陈南宇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：