数据库中如何搜索时空行为数据

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数据结构

时空行为数据包含三个属性：时间、空间和对象。

非结构化索引：

create table test(   id int8,   crt_time timestamp, -- Time   pos geometry, -- Location   obj jsonb -- Object description  );

除了应用于JSON，结构化数据还可以用于对象描述。例如：

create table test(   id int8,   crt_time timestamp, -- Time   pos geometry, -- Location   c1 int, -- Some property examples   c2 int,   c3 text,   c4 float8,   c5 int,   c6 date,   c7 text,   c8 int,   c9 int,   c10 int  );

时空行为数据的SQL查询实例

select * from test   where   pos <-> ? < ?   and crt_time between ? and ?   and ( (c1 = ? and c2 between ? and ?) or c10=?)   ...   ;

优化方法

考虑运用以下知识：

时间序列BRIN索引

crt_time字段是一个时间序列字段，表示生成数据的时间。在PostgreSQL堆存储中，存储和该字段的值具有很强的线性相关性。

因此，BRIN索引很合适。

使用BRIN索引来代替分区表进行TPC-H测试。大范围搜索的性能甚至优于使用分区表时的功能。

create index idx_test_1 on test using brin(crt_time);

空间索引

显然，空间检索需要空间索引。PostgreSQL中可以使用三种方法实现空间检索。

1. 几何类型的GIST索引

create index idx_test_2 on test using gist(pos);

该索引支持空间KNN搜索和空间位置确定等功能。

2. 几何类型的主索引

create index idx_test_2 on test using spgist(pos);

该索引支持空间KNN搜索和空间位置确定等功能。

3. Geohash和B-tree索引(将经度和纬度转换为Geohash并为hash值创建B-tree索引)。只需使用表达式索引。

create index idx_test_3 on test using btree( ST_GeoHash(pos,15) );

此索引支持前缀搜索(其能落实编码地理信息网格中包含的关系)。它属于有损索引，需要二次过滤。

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