[发明专利]一种基于区域覆盖的动态最近邻查询方法

摘要

一种基于区域覆盖的动态最近邻查询方法，属于移动数据索引技术领域，方法如下：录入人员位置信息；把战场空间划分为网格；对士兵进行索引；对于战场上士兵稀疏的区域使用Voronoi图结构组织网格；取一个0-1之间的值设为阈值，网格密度大于域值采用最佳优先最近邻查询方法BNFF，确定最近邻队友的位置，网格密度小于域值使用网格Voronoi图最近邻方法，确定最近邻队友的位置；本发明降低了更新索引的代价，同时与已有方法相比查询效率有明显提高，这种方法可以在战场上发挥很大的作用，为每个查询人提供最大程度的快捷准确的结果。

主权项

一种基于区域覆盖的动态最近邻查询方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：录入人员位置信息，方法为：坐标系中的点代表士兵，每一个士兵向系统报告自己的当前坐标，确定战场空间；步骤2：把战场空间划分为网格；首先将整个战场空间划分成M×N个虚拟的空间网格单元，其中，M表示横着将空间分为M份，N表示竖着将空间分为N份；对于点p(x，y)所在的网格id，计算公式如下：px＝(int)x/hXpy＝(int)y/hYid＝px+py*divX+1式中，x，y表示点p的横坐标和纵坐标，hX和hY分别表示网格单元的水平宽度和垂直高度，divX表示网格文件在水平方向上的划分个数；步骤3：对士兵进行索引，方法为：把每一个空间网格单元看作为空间中的一个点进行索引，将对动态移动对象的管理转换为静态网格单元，即只对存在移动对象的区域进行索引，对不存在移动对象的区域不进行索引，方法为：对于划分后的每一个空间网格单元，若网格内区域存在移动对象，则将该空间网格单元的抽象点插入到压缩四分树中；若其内部没有移动对象，则该区域的抽象点并不真实存在；步骤4：对于战场上士兵稀疏的区域使用Voronoi图结构组织网格；Voronoi图结构将稀疏网格中的网格与其周围的网格有效地组织起来，包含了近邻网格信息以及距当前网格最近的可能的近邻信息；Voronoi多边形将保存周围相邻的多边形中心点的指针，构成一张有序的网状结构；其网格密度Density的计算公式如下：Density＝Leafnums/Maxnums式中，Leafnums是压缩四分树中某一层中间结点所对应的区域内叶子结点的数量，即存在移动对象的网格单元的数目，Maxnums是该区域按照网格划分得到的虚拟网格单元的总数目；步骤5：取一个0‑1之间的值设为阈值，网格密度大于阈值执行步骤6，网格密度小于阈值则执行步骤7；步骤6：采用最佳优先最近邻查询方法BNFF，确定最近邻队友的位置，方法为：在四分树上从根结点开始扫描，对各个结点按照其到查询点的最小距离由小到大排列在优先队列上，当队首出现叶子结点时，记录叶子结点包含的所有移动对象，若移动对象已达到K个，使其与优先队列其它非叶子结点的最近距离比较，看是否为真正的K近邻，否则把有可能存在K最近邻的非叶子结点的孩子结点插入优先队列，执行步骤8；步骤7：使用网格Voronoi图最近邻方法，确定最近邻队友的位置，方法为：在建立了Voronoi图的区域，如果士兵发起查询，则先找到士兵所在的Voronoi多边形的位置，接下来计算查询点q所在网格单元内其它移动对象与查询点间的距离，并选取一个当前距离第K近的作为候选K最近邻的阈值，若不够K个，则从周围多边形中扩展；再计算查询点到其所在Voronoi多边形边界的最小距离，如果该距离比阈值大，则候选最近邻即为查询结果，否则，继续在查询点所在Voronoi多边形的邻接Voronoi多边形中查找过滤；如果查询点所在网格单元查询点外没有其它移动对象，则直接在查询点所在Voronoi多边形的邻接Voronoi多边形中进行查找过滤，最后返回最近邻查询的结果；步骤8：结束。