摘要：通过建立空间事件模型，扩展定义了空间事件复合算子及其语义；采用组合着色Petri网构造基于空间关系的复合事件检测模型并提出基于该模型的检测算法；通过应用实例验证该检测模型是一个简洁、有效的复合事件检测机制。

        关键词：空间复合事件 组合着色Petri网 复合事件检测

        复合事件及其检测可以应用到股票交易、网络管理、航空交通控制、指挥决策等领域。随着空间信息的广泛应用，在远程监控、LBS、Location-aware计算等领域，也需要实现与空间有关的事件检测。传统空间信息应用系统中与空间有关的复合事件检测通过在应用处理逻辑中直接编写事件检测的代码实现。这种解决方案不利于实现开放的、可扩展的通用系统。由于很多事件是通用的，事件检测机制应该是多个应用系统共享，否则系统的维护代价较大。
  
        对复合事件检测的研究最初是在主动数据库领域中进行的。Ode采用有穷自动机实现复合事件检测。SAMOS采用着色Petri网对复合事件检测，可以携带事件流及事件参数等复杂信息。但是SAMOS也没有定义和说明Petri网的组合问题。为解决不满足交换律的复合算子的冲突问题，文献引入了时序算子，提出TRPetri网。文献引入部分检测事件缓冲池和时间缓冲池对原子事件进行高效的过渡。在空间事件检测方面目前尚未展开更多的研究工作，文献使用三元组{OID，TS，LOC}定义空间事件模型，支持简单的空间谓词检测，但是这种方法是基于空间对象而不是基于事件本身的空间属性。文献讨论了从空间完整性约束导出数据库ECA规则的方法，由于ECA条件和动作部分可以分别在数据库中的查询处理和事务处理技术中找到相应的解决方案，而事件部分研究的不是很多。本文将在此基础上，研究基于空间关系的复合事件检测机制。

1 空间事件模型

        在讨论基于空间关系的复合事件检测机制之前，首先必须形式化描述空间事件及空间事件复合算子。空间事件模型采用三元组来表示SE={EID,T,S}，其中EID∈N表示参照坐标系统定义的坐标。空间对象和空间谓词SP（Spatial Predicate）定义如下：

        简单线段L：Sbeginf×Send,Sbegin,Send∈R×R,Sbegin和Send分别表示线段起始点和结束坐标；坐标S在线段L上时IN（S,L）为真。

        封闭区域Z：∪(L×N)；坐标S在区域Z内时IN（S，Z）为真。

        假设方向关系是参照坐标系统定义的，即North方向与y轴方向一致，East方向与x轴方向一致。令b表示对象的MBR，则b可以通过其左下角坐标（b.xl,b.yl）和右上角坐标（b.xu,b.yu）定义。如果以s为目标,b和s1分别是参考矩形和参考点，那么采用基于投影的方向模型，s相对于b、s1的方向关系谓词可以由North-South方向（N,S）s,b、（N，S）s,s1‘和East-West方向（E,W）s,b、（E，W）s,s1的组合定义。其中，（N，S）s,b和（E,W）s,b可以通过下面的公式定义，（N,S）s,s1和（E,W）s,s1可以采用类似方式定义：

        如果将（N，S）s1,s2和（E，W）s1,s2的组合记作（N，S，E，W）s1,s2，那么基于四元组（N，S，E，W）s1,s2的不同取值可以定义s1相对于s2的16种方向关系，如NW（s1,s2）=(1,0,0,1)。

        空间事件的语义解释函数φ（SE）：T×S→{True,False}定义为：φ（SE（t,s）=True,if an event of type SE occurs at time t and location s。

·非空间算子NOS（NonSpatial Operator）

OR(SE1,SE2)(t,2)=SE1(t,s)∨SE2(t,s)

AND(SE1,SE2)(t,s)=∈t1(((SE1(t1,s1)∧SE2(t,s))∨(SE2(t1,s1)∧SE1(t,s)))∧t1≤t)

NOT(SE2,SE2,SE3)(t,s)=∈t1∨t2(SE1(t1,s1)∧～SE2(t2,s2)∧SE3(t,s)∧((t1≤t2<1)→～(SE2(t2,s2)∨SE3(t2,s)))

ANY(m,SE1,SE2,…,SEn)(t,s)=∈t1∈t1…∈tn-1(SEi(t1,s1)∧SEj(t2,s2)∧…SEk(tm-1,sm-1)∧SEl(t,s)∧(t1≤t2≤…≤tm-1≤t)∧(1≤i,…,k,l≤n)∧(i≠...≠k≠1))

SEQ(SE1,SE2)(t,s)=(t,s)=∈t1(SE1(t1,s1)∧SE2(t,2)∧t1≤t)

A(SE1,SE2,SE3)(t,s)=∈t1∨t2(SE1(t1,s1)∧SE2(t,s)∧t1≤t∧((t1≤t2

A*(SE1,SE2,SE3)(t,s)=∈t1(SE1(t1,s1)∧SE3(t,s)∧t1≤t)

P(SE1,