13、空间与非空间历史对象模型及拓扑谓词设计

空间与非空间历史对象模型及拓扑谓词设计

1. 空间与非空间历史对象模型

在空间和时态数据库领域，支持时空实体通常有两种方式：
- 紧密耦合机制：以特定的时空模型和代数为例，其实体是具有完整时间维度的空间对象，但该机制未扩展到非空间实体。
- 通用支持方式：本文重点关注使用更通用机制存储空间和非空间数据变化的数据模型。

当前对时态对象模型的研究源于 20 世纪 80 年代关系型数据库的相关工作，常见的是使用元组或属性时间戳机制记录存储数据的有效时间。本文采用的属性时间戳方法是对相关方法在面向对象环境下的改进。

以下是一些相关模型的对比：
|模型|特点|
| ---- | ---- |
|T ODMG|对 ODMG 对象模型进行时态扩展，使用属性时间戳，对象属性值是时间的函数，但对时态域的行为方面记录较少|
|MADS 模型|反映了许多与 Tripod 对象模型相关的关注点，能概念化地建模时空类型和关系，但未考虑更新和查询操作|
|移动对象模型|允许将空间和非空间属性的状态表示为时间的连续函数，通过插值推断空间数据位置，但对时态变化的非空间数据和对象模型构造支持不足|

Tripod 项目旨在设计和原型化一个完整的时空数据库系统。其核心时空历史数据模型具有以下特点：
- 基于现有的空间 ROSE 代数，提出了一组原始时态类型，这些时态和空间类型之间的内在关系促进了时间和空间表示的一致性和互补性。
- 利用这些时态类型来支撑历史的概念，作为一种通用机制记录空间和非空间的变化。
- 通过正交扩展 ODMG 对象模型，形成时空历史对象模型。

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