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使用Alexandrov拓扑集成空间、时间、版本和尺度

数据库 2013-03-12 v1

摘要

本文介绍了一种新颖的空间数据库设计方法。不是将经典的Solid-Face-Edge-Vertex模式扩展为“超实体”,而是将这些类泛化为一个公共类型SpatialEntity,并将两个连续类之间的各个BoundedBy关系泛化为SpatialEntity实例上的一个BoundedBy关系。于是,对(SpatialEntity, BoundedBy)构成一个所谓的关联图。该方法的新颖之处在于利用了一个观察:关联图表示SpatialEntity实例的一个拓扑空间,因为BoundedBy关系为它们定义了一个所谓的Alexandrov拓扑,从而将它们转化为一个拓扑空间。因此,空间数据成为数学拓扑的一部分,拓扑可以立即应用于空间数据。例如,两个空间数据实例之间的连续函数允许对泛化进行一致建模。此外,还可以建立空间数据维度的形式化拓扑定义,并且任意维度的拓扑数据模型都能获得一个简单的统一数据模型。该模型覆盖时空,空间模型的版本历史也可以用Alexandrov拓扑表示。通过将空间、时间、版本和尺度集成到一个单一模式中,可以通过拓扑构造实现跨这些方面的拓扑查询。事实上,拓扑构造涵盖了空间的关系完备查询语言,并且可以重新定义以相应地在其图表示上操作。基于这些观察,开发了一个用于6维及以上空间数据模型的关系数据库模式。该模式无缝集成了4D时空、细节层次和版本历史,并且可以轻松扩展以包含非空间信息或链接到其他数据源。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.2595,
  title  = {Integrating Space, Time, Version and Scale Using Alexandrov Topologies},
  author = {Norbert Paul and Patrick Erik Bradley and Martin Breunig},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.2595},
  year   = {2013}
}

备注

International Symposium on Spatial and Temporal Databases SSTD 2013