面向时空应用的大规模复杂模糊时空XML数据管理关键技术研究

The purpose of spatiotemporal database is managing, analyzing, and processing spatiotemporal data. Modeling, reasoning, and querying large-scale complex fuzzy spatiotemporal data in spatiotemporal applications are the key techniques for the success and proliferation of spatiotemporal database. However, fuzzy extensions of spatiotemporal data and strict restrictions on structure of spatiotemporal data have limitations in traditional database, and cannot meet the demand of spatiotemporal applications that deals with much complex fuzzy spatiotemporal objects. As a result, based on XML, which has good extensibility and characteristics such as tree structure, studies on modeling complex fuzzy spatiotemporal data which can support the representation and reasoning of complex fuzzy spatiotemporal data, and querying complex fuzzy spatiotemporal data become important issues to be solved for effectively implementing fuzzy spatiotemporal data management. Starting with models supporting fuzzy spatiotemporal semantics and restrictions, the project will deeply and systematically study the issues of modeling, reasoning, and querying fuzzy spatiotemporal XML data in spatiotemporal applications, so as to form a comprehensive framework of modeling, reasoning, and querying the complex fuzzy spatiotemporal XML data, and break through some key techniques. The project will provide theoretical and technical solutions for modeling, reasoning, and querying large-scale complex fuzzy spatiotemporal XML data, and thus lay a solid theoretical foundation for the implementation of fuzzy spatiotemporal XML data management in spatiotemporal applications.

时空数据库的目的是管理、分析和处理时空数据，时空应用中大规模复杂模糊时空数据的建模、推理及查询是时空数据库真正付诸实践的关键技术。然而在传统数据库中时空数据的模糊扩展以及结构的严格限制等问题尚不能满足高效处理大量复杂类型模糊时空对象的应用需求。因此，基于扩展性良好且具有树型结构等特征的XML研究能够支持复杂模糊时空数据表示和推理的数据模型，并实现大规模复杂模糊时空数据的查询成为真正实现模糊时空数据高效管理亟待解决的重要问题。本项目从支持模糊时空语义和约束的数据模型入手，深入系统的研究时空应用中模糊时空XML数据的建模、推理及查询问题，目标在于形成有关复杂模糊时空XML数据从建模到推理和查询的完整框架并突破其中的关键技术。项目的研究内容将为大规模复杂模糊时空XML数据的建模、推理及查询提供理论和技术上的解决方案，从而为时空应用中模糊时空XML数据管理的实现奠定坚实的理论基础。

随着模糊时空数据应用需求的不断扩大，人们对模糊时空数据的管理越来越关注。虽然已有大量的研究工作致力于时空数据的模糊扩展，其在传统数据库中的研究仍然存在诸如时态扩展以及结构的严格限制等问题，这些问题限制了使用传统数据库存储和査询模糊时空数据的高效性。作为下一代的Web语言，XML已经成为当前Web数据表示、交换以及查询的事实标准，具有自描述性以及良好的扩展性等特点。因此，基于XML硏究模糊时空数据的相关问题已成为新的研究方向。然而，已有的相关研究工作主要集中在时态XML、空间XML、时空XML以及模糊XML上，基于XML硏究模糊时空数据的相关研究还很少。. 为此，针对模糊时空数据的表示、推理以及查询等问题，项目基于XML提出了模糊时空数据模型，并在模糊时空XML数据模型的基础上，研究了模糊时空XML数据间的拓扑关系、模糊时空XML文档中的不一致性以及模糊时空XML数据的查询等问题。随着项目研究工作的完成，一个有关复杂模糊时空XML数据从建模到推理和查询的完整框架已经形成，从而为时空应用中模糊时空XML数据管理的实现奠定坚实的理论基础。. 围绕着项目研究工作的进行和最终完成，项目组在国内外共发表论著25篇，其中SCI检索期刊论文14篇，EI检索期刊论文7篇，EI检索会议论文4篇。出版学术专著独著2部，参与英文学术专著编写1部。协助培养博士研究生2名，硕士研究生3名，另有在读硕士研究生5名。