專利名稱：一種便于快速查詢的電子地圖信息柵格化處理及查詢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種電子地圖信息的快速訪問處理技術(shù)，具體涉及一種便于快速查詢 的電子地圖信息柵格化處理及查詢方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的發(fā)展，人們對作為描述人類活動的時空要素之一的空 間信息的需求也越來越大，空間信息具有數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)是空間信息的快速，甚至實(shí)時處 理的瓶頸之一。尤其是在城市應(yīng)急和災(zāi)害管理等方面，需要在極短的時間內(nèi)完成對地理信 息的訪問處理。目前，由于常用地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為矢量數(shù)據(jù)，在對常用地理數(shù)據(jù)的連續(xù) 快速實(shí)時處理方面，尤其是對邊界范圍類型已知，范圍位置連續(xù)變化的地理信息的訪問處 理還不盡人意。因此，有必要針對以上情況提供一種電子地圖地理信息的快速處理系統(tǒng)及 方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明提供一種便于快速查詢的電子地圖信息柵格化處理及查詢 方法，以解決對地理處理有快速和實(shí)時性要求的應(yīng)用瓶頸問題。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即一種便于快速查詢的電 子地圖信息柵格化處理及查詢方法，其特征在于，該方法包括如下部分
1)建立常用電子地圖數(shù)據(jù)文件采集端，完成對常用電子地圖數(shù)據(jù)文件中的點(diǎn)，線和面 三類地理實(shí)體的空間信息和屬性信息的采集；
2)設(shè)定柵格化電子地圖的基本參數(shù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，確定需要柵格化處理的電子 地圖覆蓋范圍，確定柵格分辨率，所述分辨1率為一個柵格沿橫坐標(biāo)方向和縱坐標(biāo)方向上 的長度，單位與柵格化前的電子地圖單位相同，確定起始柵格地理坐標(biāo)，確定用于存儲柵格 化地理實(shí)體信息的二維數(shù)組的空間大??；
3)電子地圖中地理實(shí)體的空間信息柵格化處理將電子地圖訪問單元得到的點(diǎn)、線、面 三類地理實(shí)體的空間信息進(jìn)行柵格化處理，將采集的地理實(shí)體的空間信息按如下的方法轉(zhuǎn) 化成柵格形式的信息數(shù)據(jù)
a、點(diǎn)實(shí)體空間信息的柵格化處理
根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍給出的初始位置坐標(biāo)，得到點(diǎn)實(shí)體位 置對應(yīng)的柵格位置坐標(biāo)，將該點(diǎn)實(shí)體的屬性信息按照d)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的信息存放到 該柵格對應(yīng)的數(shù)組單元中；
b、線實(shí)體空間信息的柵格化處理
根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍給出的初始位置坐標(biāo)，按照橫或縱坐 標(biāo)方向?qū)€實(shí)體以柵格橫或縱坐標(biāo)方向分辨率對線實(shí)體進(jìn)行采樣，將得到的采樣點(diǎn)為線實(shí) 體關(guān)節(jié)點(diǎn)，并點(diǎn)實(shí)體的柵格化處理方法對線實(shí)體關(guān)節(jié)點(diǎn)柵格化處理，從而得到該線實(shí)體所 有關(guān)節(jié)點(diǎn)的采樣點(diǎn)柵格坐標(biāo)，并以此為線實(shí)體的柵格化表示。在此基礎(chǔ)上，將該線實(shí)體的屬性信息按照特征4)中給出的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)后的信息存入該線實(shí)體關(guān)節(jié)點(diǎn)的柵格對 應(yīng)的數(shù)組單元中；
c、面實(shí)體空間信息的柵格化處理
根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍，將該覆蓋范圍分割為柵格，以上各 個柵格中的某一指定點(diǎn)作為采樣代替柵格，判斷該點(diǎn)是否在面實(shí)體范圍內(nèi)，如在面實(shí)體范 圍內(nèi)，按照點(diǎn)實(shí)體的柵格化處理方法對以上采樣點(diǎn)進(jìn)行柵格化處理，得到該采樣點(diǎn)的柵格 坐標(biāo)，重復(fù)以上過程，確定面實(shí)體覆蓋的所有柵格的柵格位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)面實(shí)體的柵格化處 理；在此基礎(chǔ)上，將該面實(shí)體的屬性信息按照特征d)中給出的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)后的 信息存入該面實(shí)體的柵格對應(yīng)的數(shù)組單元中； d)地理實(shí)體屬性信息的柵格化編碼處理
將屬于某柵格的各個地理實(shí)體，按照地層——地理實(shí)體——屬性信息三個層次對 屬性信息進(jìn)行編碼，即該實(shí)體所屬圖層，實(shí)體名(編號)和實(shí)體的屬性信息進(jìn)行編碼，將以上 信息及屬于某柵格的各個地理實(shí)體以不同的分隔符分隔，得到屬于該柵格的所有地理實(shí)體 信息，完成地理實(shí)體屬性的柵格化編碼；
4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，主要完成
(1)地理實(shí)體的地理空間位置坐標(biāo)與柵格坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換在已知柵格分辨率和起始柵格 起對應(yīng)地理空間坐標(biāo)的條件下，完成電子地圖中地理實(shí)體坐標(biāo)與柵格坐標(biāo)的雙向轉(zhuǎn)換；
(2)柵格坐標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的轉(zhuǎn)換在已經(jīng)設(shè)置好的柵格橫向和縱向柵格單元 數(shù)的條件下，完成網(wǎng)格數(shù)組下標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的雙向轉(zhuǎn)換；
5)基于柵格化地理數(shù)據(jù)的地理信息快速查詢完成基于空間條件的地理實(shí)體查詢；建 立屬性信息內(nèi)容與柵格位置關(guān)系索引表，完成基于屬性條件的查詢
(1)基于空間位置信息條件的快速查詢
通過空間位置信息與柵格位置的對應(yīng)關(guān)系，由空間位置信息得到柵格位置，再由柵格 位置與二維數(shù)組單元的對應(yīng)關(guān)系，從數(shù)組單元中取出其中內(nèi)容，通過解碼得到查詢結(jié)果； 2)基于屬性信息條件的快速查詢
通過屬性信息內(nèi)容與柵格位置關(guān)系的索引表，在需要根據(jù)屬性信息對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行訪 問的時候，通過索引表柵格位置，再根據(jù)該柵格位置得到對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)，通過解碼得到查 詢結(jié)果。上述步驟1)中采集的常用的電子地圖信息包括采集ArcGis，Map Info, Mapgis和 SuperMap地圖數(shù)據(jù)文件中的點(diǎn)實(shí)體，線實(shí)體和面實(shí)體的空間信息和屬性信息。步驟2)中所述定柵格分辨率為一個柵格沿橫坐標(biāo)方向和縱坐標(biāo)方向上的長度， 記為(XK，YK)其中，XK為沿柵格橫坐標(biāo)方向的分辨率，YK為沿柵格橫坐標(biāo)方向的分辨率，單 位與柵格化前的電子地圖單位相同。顯然，通過本發(fā)明的方法可以簡單易行的建立柵格化電子地圖，并實(shí)現(xiàn)對地圖的 快速查找。


附圖1為發(fā)明方法涉及的步驟的關(guān)系框圖； 附圖2為線實(shí)體的柵格化處理示意圖；附圖3為地理實(shí)體屬性的編碼結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4基于屬性信息的地理數(shù)據(jù)快速訪問的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明步驟3)中的地理實(shí)體信息的柵格化處理 (1)對點(diǎn)實(shí)體的空間信息的柵格化處理
設(shè)點(diǎn)實(shí)體的坐標(biāo)為(XA，Ya)，根據(jù)柵格分辨率(χκ，Ye)，點(diǎn)實(shí)體A在柵格位置(m，η)為 \m = [(XA-X0)iX&}
權(quán)利要求
一種便于快速查詢的電子地圖信息柵格化處理及查詢方法，其特征在于，該方法包括如下步驟1)建立常用電子地圖數(shù)據(jù)文件采集端，完成對常用電子地圖數(shù)據(jù)文件中的點(diǎn)，線和面三類地理實(shí)體的空間信息和屬性信息的采集；2)設(shè)定柵格化電子地圖的基本參數(shù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求，確定需要柵格化處理的電子地圖覆蓋范圍，確定柵格分辨率，所述分辨1率為一個柵格沿橫坐標(biāo)方向和縱坐標(biāo)方向上的長度，單位與柵格化前的電子地圖單位相同，確定起始柵格地理坐標(biāo)，確定用于存儲柵格化地理實(shí)體信息的二維數(shù)組的空間大??；3)電子地圖中地理實(shí)體的空間信息柵格化處理將采集得到的點(diǎn)、線、面三類地理實(shí)體的空間信息進(jìn)行柵格化處理，將采集的地理實(shí)體的空間信息按如下的方法轉(zhuǎn)化成柵格形式的信息a、點(diǎn)實(shí)體空間信息的柵格化處理根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍給出的初始位置坐標(biāo)，得到點(diǎn)實(shí)體位置對應(yīng)的柵格位置坐標(biāo)，將該點(diǎn)實(shí)體的屬性信息按照以下d步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的信息存放到該柵格對應(yīng)的數(shù)組單元中；b、線實(shí)體空間信息的柵格化處理根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍給出的初始位置坐標(biāo)，按照橫或縱坐標(biāo)方向?qū)€實(shí)體以柵格橫或縱坐標(biāo)方向分辨率對線實(shí)體進(jìn)行采樣，將得到的采樣點(diǎn)為線實(shí)體關(guān)節(jié)點(diǎn)，并點(diǎn)實(shí)體的柵格化處理方法對線實(shí)體關(guān)節(jié)點(diǎn)柵格化處理，從而得到該線實(shí)體所有關(guān)節(jié)點(diǎn)的采樣點(diǎn)柵格坐標(biāo)，并以此為線實(shí)體的柵格化表示；在此基礎(chǔ)上，將該線實(shí)體的屬性信息按照以下d步驟中給出的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)后的信息存入該線實(shí)體關(guān)節(jié)點(diǎn)的柵格對應(yīng)的數(shù)組單元中；c、面實(shí)體空間信息的柵格化處理根據(jù)已經(jīng)得到的柵格分辨率和電子地圖覆蓋范圍，將該覆蓋范圍分割為柵格，以上各個柵格中的某一指定點(diǎn)作為采樣代替柵格，判斷該點(diǎn)是否在面實(shí)體范圍內(nèi)，如在面實(shí)體范圍內(nèi)，按照點(diǎn)實(shí)體的柵格化處理方法對以上采樣點(diǎn)進(jìn)行柵格化處理，得到該采樣點(diǎn)的柵格坐標(biāo)，重復(fù)以上過程，確定面實(shí)體覆蓋的所有柵格的柵格位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)面實(shí)體的柵格化處理；在此基礎(chǔ)上，將該面實(shí)體的屬性信息按照以下d步驟中給出的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)后的信息存入該面實(shí)體的柵格對應(yīng)的數(shù)組單元中；d、地理實(shí)體屬性信息的柵格化編碼處理將屬于某柵格的各個地理實(shí)體，按照地層——地理實(shí)體——屬性信息三個層次對屬性信息進(jìn)行編碼，即該實(shí)體所屬圖層，實(shí)體名和實(shí)體的屬性信息進(jìn)行編碼，將以上信息及屬于某柵格的各個地理實(shí)體以不同的分隔符分隔，得到屬于該柵格的所有地理實(shí)體信息，完成地理實(shí)體屬性的柵格化編碼；4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，主要完成(1)地理實(shí)體的地理空間位置坐標(biāo)與柵格坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換在已知柵格分辨率和起始柵格起對應(yīng)地理空間坐標(biāo)的條件下，完成電子地圖中地理實(shí)體坐標(biāo)與柵格坐標(biāo)的雙向轉(zhuǎn)換；(2)柵格坐標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的轉(zhuǎn)換在已經(jīng)設(shè)置好的柵格橫向和縱向柵格單元數(shù)的條件下，完成網(wǎng)格數(shù)組下標(biāo)與二維數(shù)組單元地址的雙向轉(zhuǎn)換；5)基于柵格化地理數(shù)據(jù)的地理信息快速查詢包括基于空間條件的地理實(shí)體查詢；建立屬性信息內(nèi)容與柵格位置關(guān)系索引表，完成基于屬性條件的查詢(1)基于空間位置信息條件的快速查詢通過空間位置信息與柵格位置的對應(yīng)關(guān)系，由空間位置信息得到柵格位置，再由柵格位置與二維數(shù)組單元的對應(yīng)關(guān)系，從數(shù)組單元中取出其中內(nèi)容，通過解碼得到查詢結(jié)果；(2)基于屬性信息條件的快速查詢通過屬性信息內(nèi)容與柵格位置關(guān)系的索引表，在需要根據(jù)屬性信息對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問的時候，通過索引表柵格位置，再根據(jù)該柵格位置得到對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)，通過解碼得到查詢結(jié)果。
全文摘要
針對常規(guī)二維矢量電子地圖查詢處理時間開銷較大，不利于地理信息的快速處理，本方法提出了一種基于柵格化的二維電子地圖信息數(shù)據(jù)快速處理及查詢方法，將電子地圖中的地理實(shí)體的空間信息通過柵格位置與二維數(shù)組單元下標(biāo)一一對應(yīng)，同時將地理實(shí)體的屬性信息進(jìn)行編碼并存儲于對應(yīng)的二維數(shù)組單元中，實(shí)現(xiàn)二維電子地圖中的地理實(shí)體信息數(shù)據(jù)(空間信息和屬性信息)的柵格化處理。在以上柵格化處理的基礎(chǔ)上，針對根據(jù)空間信息條件和屬性信息條件查詢的需要，本方法分別提出了通過地理空間坐標(biāo)到柵格位置，再到二維數(shù)組單元下標(biāo)的查詢方法和基于屬性內(nèi)容——數(shù)組下標(biāo)索引的查詢方法；實(shí)現(xiàn)了地理信息的快速查詢。
文檔編號G06F17/30GK101996258SQ20101056566
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者何京江, 吳偉, 孫健, 屈劍鋒, 柴毅, 王強(qiáng), 郭茂耘, 魏善碧, 魏洪波 申請人:重慶大學(xué);中國人民解放軍63796部隊(duì)