[發明專利]一種時空數據索引構建和查詢方法、系統、數據庫系統

在審

• 申請號: 202110594054.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113434499A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 李龍海;謝一喆;樊保才;謝鵬;付少鋒;何列松
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種時空數據索引構建和查詢方法，其特征在于，所述時空數據索引構建和查詢方法包括：

將需要入庫的時空點數據按照以年、月、天和小時四種不同的時間粒度進行TD-Hash編碼；

以四種不同時間粒度的TD-Hash編碼分別為關鍵字將空間點要素冗余存儲在NoSQL數據庫中；

當對NoSQL數據庫中存儲的時空點要素數據進行時空范圍查詢時，將查詢條件轉換成若干個TD-Hash編碼區間，對每組TD-Hash編碼區間生成一個對應Scan查詢，再進行精細過濾獲得最終的查詢結果。

2.如權利要求1所述的時空數據索引構建和查詢方法，其特征在于，所述將時空點數據按照以年、月、天和小時四種不同的時間粒度進行TD-Hash編碼的方法具體包括：

步驟一，根據需要入庫的時空點要素的空間信息，生成GeoHash編碼，再根據時空點要素的時間信息，生成小時為單位的時間編碼，將時間編碼與GeoHash編碼拼接生成以小時為單位的TD-Hash編碼；

步驟二，使用MapReduce基于小時的TD-Hash編碼異步生成以年、月、日為單位的TD-Hash編碼。

3.如權利要求1所述的時空數據索引構建和查詢方法，其特征在于，所述將查詢條件轉換成若干個TD-Hash編碼區間，對每組TD-Hash編碼區間生成一個對應Scan查詢的方法具體包括：

(1)根據時空范圍查詢的空間范圍生成GeoHash區間；

(2)使用本發明設計的時間段分割算法分割時空查詢的時間范圍得到多個時間前綴編碼；

(3)使用第二步生成的多個時間前綴編碼分別拼接第一步生成的GeoHash編碼區間，得到多個TD-Hash編碼區間，將每個TD-Hash編碼區間的開始編碼作為Scan的StartRowKey，結束編碼作為Scan的EndRowKey；

(4)最后采用NoSQL數據庫的自定義過濾器機制或Coprocessor機制，對上述步驟得到的粗查詢結果進行進一步的細過濾。

4.一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行如下步驟：

將需要入庫的時空點數據按照以年、月、天和小時四種不同的時間粒度進行TD-Hash編碼；

以四種不同時間粒度的TD-Hash編碼分別為關鍵字將空間點要素冗余存儲在NoSQL數據庫中；

當對NoSQL數據庫中存儲的時空點要素數據進行時空范圍查詢時，將查詢條件轉換成若干個TD-Hash編碼區間，對每組TD-Hash編碼區間生成一個對應Scan查詢，再進行精細過濾獲得最終的查詢結果。

5.一種實施權利要求1～4任意一項所述時空數據索引構建和查詢方法的時空數據索引構建和查詢系統，其特征在于，所述時空數據索引構建和查詢系統包括：

TD-Hash編碼模塊，用于將時空點要素數據按照不同時間粒度進行TD-Hash編碼；

時空數據存儲模塊，用于以TD-Hash編碼為關鍵字將時空數據存儲在HBase等NoSQL數據庫中；

時空點要素數據查詢模塊，用于在對NoSQL數據庫中所存儲的時空點要素數據進行查詢時，將查詢條件轉化為若干個TD-Hash編碼區間，每一個區間對應NoSQL數據庫中的Scan操作，再進行精細過濾得到結果。

6.一種數據庫系統，所述數據庫系統應用了權利要求1～4任意一項所述時空數據索引構建和查詢方法。