專利名稱：基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及到地理信息系統(tǒng)領域，特指一種基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸 方法。
背景技術：
隨著無線通信技術的快速發(fā)展，位置服務(Location-based Service, LBS)有望成為殺手 級應用。LBS應用系統(tǒng)由服務器、移動終端和連接兩者的無線通信網(wǎng)絡組成。移動終端存在 屏幕小、電源持續(xù)供電時間短、存儲資源偏少、CPU計算能力低等特性。無線通信網(wǎng)絡存在 信道不穩(wěn)定，帶寬偏低等問題。
LBS應用系統(tǒng)中在線傳輸?shù)貓D數(shù)據(jù)能夠向用戶提供實時的、滿足個性需求的、內(nèi)容豐富 的信息，而且移動終端本地沒有預存的地圖集，不需要用戶更新維護。然而，在線傳輸?shù)貓D 數(shù)據(jù)面臨以下問題。第一，無線通信比較耗電，而移動終端的電源持續(xù)供電時間短。第二， 地圖數(shù)據(jù)量大，而無線網(wǎng)絡有時信道不穩(wěn)定、帶寬偏低。
相比于柵格地圖，矢量地圖的數(shù)據(jù)量更少。矢量地圖是地圖要素組成的集合。在線傳輸 以地圖要素作為基本單元，存在以下問題第一，每次移動終端一側進入新的目標區(qū)域，必 須向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)請求。即使本地緩存?zhèn)溆行履繕藚^(qū)域的全部數(shù)據(jù)，由于無法判斷這一點， 所以需要重新獲取數(shù)據(jù)。這增加了不必要的連接次數(shù)和通信量。第二，送到移動終端的要素 包含了全部的細節(jié)，而在小比例尺地圖上部分細節(jié)不被使用。這增加了數(shù)據(jù)通信量。第三， 把不需要的細節(jié)從要素的數(shù)據(jù)體內(nèi)剝離出來，需要執(zhí)行大計算量的地圖自動綜合操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，提供一種能夠大大提 高矢量地圖數(shù)據(jù)的傳輸效率、提高移動終端一側緩存和重用數(shù)據(jù)的能力、從而減少移動終端 與服務器之間數(shù)據(jù)通信量的基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的解決方案為 一種基于多級切片方式的矢量地圖數(shù) 據(jù)傳輸方法，其特征在于首先對矢量地圖數(shù)據(jù)進行多級切片，從服務器端到移動終端的地 圖數(shù)據(jù)傳輸以多級切片作為基本單元，移動終端接收到多級切片后的矢量地圖后將切片拼接 成完整地圖。
多級切片的生成和拼接步驟為
A.多級切片的生成
(1)切片將全幅地圖縱橫切割等分成4塊，得到第1級切片；接著把每一個1級多級切片又等分成4塊，得到第2級切片，即共42=16塊......，依次類推，直至生成第m級切片，
對于每一次切分，被切者稱為父切片，所得到的4塊切片稱為子切片；
(2) 分級將地圖比例尺按照大小依次劃分成n個級別，其中1級至n級比例尺依次變 小，將地圖要素按權重大小依次分成n個級別，其中n級要素是出現(xiàn)在n級比例尺地圖中卻 沒有出現(xiàn)在n-l級比例尺地圖中的要素，為比例尺級別和多級切片級別之間建立對應關系， 把與某級切片相交的某級要素歸為一組，稱這一分組為L級切片，并稱這組要素屬于該切片； 同時，定義某級切片的兄長切片，S級兄長切片指的是與L級切片對應區(qū)域相交的S級要素 組成的集合，其中S-1，2，…,L-1; S級父切片指的是L級切片的級別等于S的祖先切片或父 切片，S級兄長切片是S級父切片的一部分；
(3) 增量要素的增量是在兩個比例尺級別之間，同一要素的細節(jié)數(shù)據(jù)的差值，當增量
相比于要素的數(shù)據(jù)總量超過設定的比例下限時，設置增量； B.由多級切片合成完整地圖的步驟
(1) 多級切片檢索合成L級比例尺下區(qū)域A的地圖所要用到的是與區(qū)域A相交的L級 切片組成的集合，記為QSet;
(2) 數(shù)據(jù)集成對于QSet內(nèi)的每一個L級切片，數(shù)據(jù)集成是沿著切片的兄長關系向上追 溯，除了各級切片所屬的要素的匯總，這一過程還包括同一要素的增量的合并；
(3) 切片拼接上一歩得到了每一個與目標區(qū)域A相交的L級切片的數(shù)據(jù)匯總，接下來 就是把這些L級切片的數(shù)據(jù)匯總依據(jù)空間鄰近關系拼接，最終得到完整的地圖。
地圖數(shù)據(jù)傳輸過程為
1) 計算得出所有與區(qū)域A相交的L級切片，下面把這一集合記為QSet;
2) 對于QSet中的每一個L級切片Q，執(zhí)行以下步驟
A. 地圖應用執(zhí)行"緩存檢索操作"，檢索切片Q是否在本地緩存；如果切片Q已在本地， 轉步驟F;否則，執(zhí)行"提取己有要素記錄操作"，得到切片Q的"終端已有要素記錄"；
B. 地圖應用向服務器請求切片Q的數(shù)據(jù)，請求信息包含切片的編號QID和終端已有要 素記錄
C. 服務器收到請求后，首先根據(jù)編號QID推算出多級切片的區(qū)域和級別L，接著地圖數(shù) 據(jù)服務部件檢索地圖數(shù)據(jù)庫得到多級切片及其兄長切片，然后據(jù)終端已有要素記錄，在檢索 到的切片中執(zhí)行"去除終端已有要素操作"，最后把多級切片及其兄長切片發(fā)送給移動終端；
D. 地圖應用接收數(shù)據(jù)，也就是多級切片及其兄長切片的集合；
E. 執(zhí)行"多級切片插入操作"把多級切片Q及其兄長切片存入本地緩存；
F. 執(zhí)行"數(shù)據(jù)集成操作"，生成切片Q的完整地圖數(shù)據(jù)集；3)把QSet中的所有L級切片按空間關系拼接在一起，得到L級比例尺下區(qū)域A的完整地圖。
所述移動終端一側的本地緩存由地圖要素集、要素散列表和多級切片索引表組成；所述 地圖要素集由緩存中的各個要素組成，每一個要素在要素散列表擁有一表項，其內(nèi)包含三個 域，即要素ID，引用計數(shù)，指向要素存儲位置的指針，引用計數(shù)記錄引用該要素的多級切片 的數(shù)目；所述要素散列表按照要素ID進行散列排序，每一個在本地的多級切片Q在多級切 片索引表樹擁有一個表項，其內(nèi)包含(a)多級切片編號；(b)兄長鏈首指針，指向兄長切片 鏈表；(c)指向要素引用表的指針；(d)最近使用標記；所述多級切片索引表內(nèi)，各表項按多 級切片編號依次排序。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于
1、 使用過程中，移動終端一側能高比例地重用緩存在移動終端本地的地圖數(shù)據(jù)，因而有 效減少地圖數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ帕?。第一，地圖發(fā)生平移時，持續(xù)出現(xiàn)在屏幕內(nèi)的區(qū)域(由切片 組成)的數(shù)據(jù)將被重用。第二，縮小地圖時，前面出現(xiàn)的大比例尺地圖所使用的數(shù)據(jù)的一部 分將被后面出現(xiàn)的小比例尺地圖重用。數(shù)據(jù)重用比例最高可達1/4。第三，放大地圖時，前面 出現(xiàn)的小比例尺地圖的部分數(shù)據(jù)將被后面出現(xiàn)的大比例尺地圖重用。后者甚至只需要向服務 器請求L+1級比例尺下目標區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，1 L級比例尺的數(shù)據(jù)己緩存在本地。
2、 地圖要素按正方形的區(qū)塊(即切片)分組，但沒有把要素硬性切割成多個部分。傳輸 方法不會重復傳輸與多個區(qū)塊同時相交的要素，有利于減少地圖數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ帕俊?br> 3、 把多級切片用作緩存單元有利于減少移動終端和服務器之間的通信連接次數(shù)與數(shù)據(jù)通 信量。理由有二。第一，每當進入新的區(qū)域(假定為L級比例尺下區(qū)域A)時，通過判別本 地緩存中的L級切片拼接在一起是否能夠覆蓋區(qū)域A,它能夠得出需要的全部數(shù)據(jù)是否巳在 本地緩存中這一結論。如果恰好被覆蓋，則不需要連接服務器更新數(shù)據(jù)。第二，可以只把要 素的部分細節(jié)而不是全部細節(jié)傳輸?shù)揭苿咏K端一側；
4、 多級切片提高了移動終端一側重用地圖數(shù)據(jù)的機會，有利于減少數(shù)據(jù)通信量。?；?多級切片對地圖要素進行分組，不僅維持了空間上的鄰近關系，而且兼顧了權重。在地圖顯 示中，同樣權重的要素要么一起出現(xiàn)，要么都不出現(xiàn)。這樣，多級切片一起使用的概率最高， 高于僅僅依據(jù)空間鄰近關系生成的分組；
5、 本發(fā)明的方法能有效減少地圖數(shù)據(jù)傳輸規(guī)模和移動終端一側的地圖處理計算規(guī)模，這 種方法與傳統(tǒng)方法有著明顯不同，其每個切片包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容更加準確、豐富； 一方面數(shù)據(jù) 類型不同，本發(fā)明的多級切片是所針對的是矢量型地圖數(shù)據(jù)，另一方面，多級切片包含的是 同一權重的要素。


圖1是本發(fā)明對矢量地圖數(shù)據(jù)進行多級切分的示意圖。 圖2是本發(fā)明地圖數(shù)據(jù)傳輸過程的流程示意圖； 圖3-1足本發(fā)明中移動終端本地緩存的整體結構示意圖； 圖3-2是本發(fā)明中多級切片索引表項的結構不意圖； 圖3-3是本發(fā)明中要素散列表項的結構示意圖； 圖4-1是木發(fā)明中多級切片插入操作的流程示意圖； 圖4-2是作為核心步驟的切片要素入庫操作流程示意圖； 圖4-3是兄長切片要素入庫的流程示意圖； 圖5是本發(fā)明中提取已有要素記錄操作的流程示意圖； 圖6是應用本發(fā)明方法的系統(tǒng)構成示意圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖和具體實例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
(1)從服務器端到移動終端的地圖數(shù)據(jù)傳輸以多級切片作為基本單元。多級切片有兩方 面含義， 一方面是地圖中的一塊正方形區(qū)域，另一方面是與該區(qū)域相交的、權重相同的地圖 要素/增量組成的集合。多級切片的生成步驟如下
1) 切片。首先把全幅地圖縱橫切割等分成4塊，得到第l級切片；接著把每一個l級多
級切片又等分成4塊，得到第2級切片(一共42=16塊)；......，依次類推，直至生成第m
級切片。對于每一次切分，被切者稱為父切片，所得到的4塊切片稱為子切片。
多級切片采用以下方法進行編號。首先，4塊1級切片沿著左上、右上、右下、左下的 順序依次編號為1， 2， 3， 4;接著，每一個1級切片等分而成的2級切片沿著同樣的順序編號 為1，2，3,4;，其父切片的編號后跟本級的編號即得2級切片的編號；......，依次類推，可得
出其余各級切片的編號，如圖1所示。
2) 分級。首先，把地圖比例尺劃分成n個級別(其中，1級比例尺最高，2級次之，......，
n級最低)。相應地，地圖要素按權重大小也分成n個級別。1級要素是出現(xiàn)于1級比例尺地 圖中的要素。2級要素是出現(xiàn)在2級比例尺地圖中卻沒有出現(xiàn)在1級比例尺地圖中的要 素，......，n級要素是出現(xiàn)在n級比例尺地圖中卻沒有出現(xiàn)在n-l級比例尺地圖中的要素。接
著，為比例尺級別和多級切片級別之間建立對應關系。實際應用中，必有m^n,也就是說1 級比例尺地圖上有4^nw個m-n+l級切片。為敘述方便，文中假定111=11，這不影響方案的基 本原理敘述。這樣，1級比例尺與1級切片對應，2級比例尺與2級切片對應，......，n級比
例尺與n級切片對應。最后，把與L級切片相交的L級要素歸為一組，稱這一分組為L級切片，并稱這組要素屬于該切片。文中也把L級切片所屬要素的數(shù)據(jù)集合稱作L級切片。
另夕卜，定義L級切片的兄長切片。S級(S=l，2, ...，L-l)兄長切片指的是與L級切片對 應區(qū)域相交的S級要素組成的集合。S級父切片指的是L級切片的級別等于S的祖先切片或 父切片。S級兄長切片是S級父切片的一部分。S級兄長切片的編號由L級切片的編號加上 級別S組成。
3)增量。地圖顯示中，大型要素在高級別比例尺中顯示的細節(jié)少，在低級別比例尺中顯 示的細節(jié)多。要素的增量是在兩個比例尺級別L， K之間，同一要素的細節(jié)數(shù)據(jù)的差值。要 素的L級權重的增量(稱之為L級增量)是相對于在L-l級比例尺下顯示該要素所使用的全 部數(shù)據(jù)的增量。無論是否使用增量，在L-1級比例尺下該要素的顯示效果不產(chǎn)生可察覺區(qū)別。 只有當增量相比于要素的數(shù)據(jù)總量超過設定的比例下限V時，才設置增量。這是為了保證增 量帶來的好處大于由此在計算上造成的損耗。要素增量既包括所增加的細節(jié)數(shù)據(jù)(一些坐標 點)，也包括坐標點插入的位置。L級切片的增量由與該切片相交的、權重級別更高的要素的 L級增量組成。
(2) 地圖數(shù)據(jù)傳輸過程。移動終端上的地圖應用需要L級比例尺下區(qū)域A的地圖數(shù)據(jù)集 R (A,L)時，通過以下步驟獲得數(shù)據(jù)(見圖2):
1) 計算得出所有與區(qū)域A相交的L級切片，下面把這一集合記為QSet。
2) 對于QSet中的每一個L級切片Q，執(zhí)行以下步驟
A. 地圖應用執(zhí)行"緩存檢索操作"，檢索切片Q是否在本地緩存。如果切片Q已在本地， 轉步驟F;否則，執(zhí)行"提取已有要素記錄操作"，得到切片Q的"終端已有要素記錄"。
B. 地圖應用向服務器請求切片Q的數(shù)據(jù)，請求信息包含切片的編號QID和終端已有要素記錄。
C. 服務器收到請求后，首先根據(jù)編號QID推算出多級切片的區(qū)域和級別L，接著地圖數(shù) 據(jù)服務部件檢索地圖數(shù)據(jù)庫得到多級切片及其兄長切片，然后據(jù)終端已有要素記錄，在檢索 到的切片中執(zhí)行"去除終端已有要素操作"，最后把多級切片及其兄長切片發(fā)送給移動終端。
D. 地圖應用接收數(shù)據(jù)，也就是多級切片及其兄長切片的集合。
E. 執(zhí)行"多級切片插入操作"把多級切片Q及其兄長切片存入本地緩存。
F. 執(zhí)行"數(shù)據(jù)集成操作"，生成切片Q的完整地圖數(shù)據(jù)集。
3) 把QSet中的所有L級切片按空間關系拼接在一起，得到L級比例尺下區(qū)域A的完整地圖。
(3) 緩存的結構。移動終端一側的本地緩存由地圖要素集、要素散列表和多級切片索引 表組成，見圖3-1、圖3-2、圖3-3。地圖要素集由緩存中的各個要素組成。每一個要素在要素散列表擁有一表項，其數(shù)據(jù)結構定義如下 struct featureHashEntry { long featureID; char refCount; void* featurePtr;
其巾，featureID是要素ID， refCount是要素的引用計數(shù)，featurePtr是指向要素存儲位置 的指針。引用計數(shù)記錄引用該要素的多級切片的數(shù)目。散列表按照要素ID進行散列排序。
每一個在本地的多級切片Q (不含兄長切片)在多級切片索引表擁有一個表項，其數(shù)據(jù) 結構定義如下
struct TilelndexEntry { long tileID;
void* brotherListHead; void* featureRefListPtr; char used;
其中，tikID是多級切片編號；brotherListHead域存放兄長鏈首指針，用來指向兄長切片 鏈表；featureRefListPtr域存放指向要素引用表的指針；used域是最近使用標記。最近使用標 記的用法是每一次被使用，則增l;每隔一定周期T，清為0。需要淘汰切片時，used域值 為0的切片成為候選。
假定切片Q的級別為L，則兄長切片鏈表一共有L-1個結點，從頭到尾依次對應1,2,..., L-l級兄長切片。每一個結點包含要素引用表。要素引用表由指向要素散列表項的指針組成。 這些表項指向的要素是L級切片Q或兄長切片所屬的要素。
多級切片索引表內(nèi)，各表項按多級切片編號依次排序。輸入多級切片的編號，檢索排序 表能快速判別多級切片是否已在本地，而利用要素引用表和兄長切片鏈表能立即取得該多級 切片及其兄長切片所屬的要素的數(shù)據(jù)。
(4)緩存檢索操作。輸入切片的編號QNo，檢索切片的步驟是
1) 在多級切片索引表內(nèi)采用折半查找法査找編號QNo。如果沒有找到，則返回不存在該 切片的結論，檢索結束。
2) 從查找到的表項內(nèi)取得要素引用表和兄長切片鏈首指針。由前者可得到切片所屬的要 素(含增量)。由后者可得到各兄長切片所屬的要素。
3) 對切片及其兄長切片執(zhí)行"數(shù)據(jù)集成操作"即可得到L級切片的完整地圖數(shù)據(jù)。
9(5)多級切片插入操作。每一次接收到多級切片(及其兄長切片)后，執(zhí)行插入操作。 多級切片和兄長切片可根據(jù)各自編號進行識別。插入操作步驟如下(見圖4-1、圖4-2、圖4-3):
1) 在多級切片索引表中按序插入一表項QEntry。
2) 分配要素引用表，由QEntry的要素引用表指針指向它。
3) 執(zhí)行切片的要素入庫操作。步驟包括
A. 分配要素引用表，表項數(shù)目與切片的要素數(shù)目相等。
B. 對于切片的每一個要素，
如果要素內(nèi)容只包含要素ID (意味著要素數(shù)據(jù)已在緩存內(nèi))，則執(zhí)行以下步驟
a) 以要素ID作為輸入，在要素散列表內(nèi)檢索要素散列表項。
b) 散列表項內(nèi)的引用計數(shù)增l。
c) 用要素引用表項指向要素散列表項。
否則(要素內(nèi)容包含完整的要素數(shù)據(jù))，執(zhí)行以下步驟
a) 把要素存入地圖數(shù)據(jù)緩存。
b) 申請一個要素散列表項，并用該表項指向要素的存儲位置。
c) 散列表項的引用計數(shù)置為1。
d) 用要素引用表項指向要素散列表項。
4) 對于兄長切片，沿級別從高到低的次序，執(zhí)行以下步驟
A. 分配兄長結點，內(nèi)含要素引用表。
B. 執(zhí)行切片的要素入庫操作，過程同步驟3所述。
C. 把兄長結點加入兄長鏈表的尾部。
6)緩存的淘汰操作。緩存釆用LRU策略淘汰多級切片。多級切片索引表項的最近使用 標記這一個域用來記錄最近使用過的多級切片。經(jīng)過周期時間T后，未被標記為最近使用過 的多級切片將被淘汰。淘汰對于L級切片Q的步驟如下
1) 對于切片Q的要素引用表的每一個表項，把它指向的要素散列表項內(nèi)的引用計數(shù)減1。 如果減到0，則釋放散列表項和其指向的要素存儲空間。釋放要素引用表。
2) 對于兄長鏈表的每一個結點，執(zhí)行與步驟1相同的動作。
3) 在多級切片索引表內(nèi)刪除切片Q對應的表項。
(7)提取已有要素記錄操作。移動終端向服務器請求切片Q的數(shù)據(jù)時，將執(zhí)行"提取已有 要素記錄操作"，得出在本地可供重用的要素，服務器據(jù)此不再傳輸這些要素的數(shù)據(jù)。提取已 有要素記錄操作歩驟如下(見圖5):
1)在本地緩存內(nèi)檢索切片Q的祖先切片。檢索從L-1級開始，逐級向上直至遇到祖先切片(級別記為Smin)或檢索完畢(令Smi,O)。
2) 在本地緩存內(nèi)檢索切片Q的四個子切片，得出已在本地的集合LocalChildSet。
3) 在本地緩存內(nèi)檢索與多級切片Q相鄰的L級切片(一共8塊)，得出己在本地的集合 LocalNebSet。
4) 生成終端已有數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容，包括已有父切片的級別Smin、已在終端的子切片的編 號和巳在終端的相鄰切片的編號。
(8) 去除終端己有要素操作。服務器向移動終端返回切片Q的數(shù)據(jù)前，根據(jù)終端已有要 素記錄去除終端已有要素。去除的實際動作是留下要素ID，丟棄其他部分。去除終端已有要 素操作步驟如下
1) 根據(jù)己有父切片級別Smin,去除切片Q的1 Smin級兄長切片所屬的要素。
2) 根據(jù)已在終端的子切片的編號，對于切片Q及其兄長切片，其內(nèi)要素與已在本地子切 片相交的話，該要素被去除。
3) 根據(jù)已在終端的相鄰切片的編號，去除同時與切片Q和相鄰切片相交的要素。
(9) 數(shù)據(jù)集成操作。對于QSet內(nèi)的每一個L級切片Q，數(shù)據(jù)集成是既有要素的匯總又有 增量的合并。具體步驟如下
1) 把切片Q加入到鏈表TList中。令G =切片Q。
2) 如果切片G不是1級，則把G的兄長切片加入到切片鏈表TList的頭部。
3) 令G-G的上級切片，轉步驟2，直至G的級別到達1級。
4) 從頭到尾遍歷切片鏈表TList，對于每一個切片，把其所屬的要素匯總到集成結果中， 把所屬的增量合并到相應的要素中。
(10) 傳輸多級切片的系統(tǒng)。應用本發(fā)明的系統(tǒng)由服務器和移動終端組成，兩者之間通過 通信網(wǎng)絡連接在一起，如圖6所示。服務器的構成成分有地圖數(shù)據(jù)服務部件和矢量地圖數(shù)據(jù) 庫。它的主要功能之一是向移動終端發(fā)送多級切片(含兄長切片)。多級切片可以預先存儲在 數(shù)據(jù)庫內(nèi)也可以動態(tài)生成。
移動終端一側包含地圖應用、緩存管理器和多級切片緩存集。緩存管理器管理和維護多 級切片緩存集，供地圖應用檢索和讀取多級切片。所有接收自服務器的多級切片都將存入多 級切片緩存集。
移動終端每次發(fā)起針對多級切片的地圖數(shù)據(jù)請求，將附帶終端己有要素記錄表。服務器 收到請求后，地圖數(shù)據(jù)服務部件檢索地圖數(shù)據(jù)庫，得到所要求的切片及其兄長切片，而后根 據(jù)終端已有要素記錄表去除己在終端的要素，最后把這些切片發(fā)送給移動終端。
權利要求
1、一種基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于首先對矢量地圖數(shù)據(jù)進行多級切片，從服務器端到移動終端的地圖數(shù)據(jù)傳輸以多級切片作為基本單元，移動終端接收到多級切片后，先集成切片及其祖先切片的各級別要素，接著將切片拼接成目標區(qū)域的完整地圖。
2、 根據(jù)權利要求1所述的基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于多級 切片的生成和拼接步驟為-A. 多級切片的生成(1) 切片將全幅地圖縱橫切割等分成4塊，得到第1級切片；接著把每一個1級多級切片又等分成4塊，得到第2級切片，即共42=16塊......，依次類推，直至生成第m級切片，對于每一次切分，被切者稱為父切片，所得到的4塊切片稱為子切片；(2) 分級將地圖比例尺按照大小依次劃分成n個級別，其中1級至n級比例尺依次變 小，將地圖要素按權重大小依次分成n個級別，其中n級要素是出現(xiàn)在n級比例尺地圖中卻 沒有出現(xiàn)在n-l級比例尺地圖中的要素，為比例尺級別和多級切片級別之間建立對應關系， 把與某級切片相交的某級要素歸為一組，稱這一分組為L級切片，并稱這組要素屬于該切片； 同時，定義某級切片的兄長切片，S級兄長切片指的是與L級切片對應區(qū)域相交的S級要素 組成的集合，其中S-1,2，.,.，L-1; S級父切片指的是L級切片的級別等于S的祖先切片或父 切片，S級兄長切片是S級父切片的一部分；(3) 增量要素的增量是在兩個比例尺級別之間，同一要素的細節(jié)數(shù)據(jù)的差值，當增量 相比于要素的數(shù)據(jù)總量超過設定的比例下限時，設置增量；B. 由多級切片合成完整地圖的步驟-.(1) 多級切片檢索合成L級比例尺下區(qū)域A的地圖所要用到的是與區(qū)域A相交的L級 切片組成的集合，記為QSet;(2) 數(shù)據(jù)集成對于QSet內(nèi)的每一個L級切片，數(shù)據(jù)集成是沿著切片的兄長關系向上追 溯，除了各級切片所屬的要素的匯總，這一過程還包括同一要素的增量的合并；(3) 切片拼接上一步得到了每一個與目標區(qū)域A相交的L級切片的數(shù)據(jù)匯總，接下來 就是把這些L級切片的數(shù)據(jù)匯總依據(jù)空間鄰近關系拼接，最終得到完整的地圖。
3、 根據(jù)權利要求2所述的基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于地圖 數(shù)據(jù)傳輸過程為1) 計算得出所有與區(qū)域A相交的L級切片，下面把這一集合記為QSet;2) 對于QSet中的每一個L級切片Q，執(zhí)行以下步驟A.地圖應用執(zhí)行"緩存檢索操作"，檢索切片Q是否在本地緩存；如果切片Q已在本地，轉步驟F;否則，執(zhí)行"提取已有要素記錄操作"，得到切片Q的"終端已有要素記錄"；B. 地圖應用向服務器請求切片Q的數(shù)據(jù)，請求信息包含切片的編號QID和終端已有要素 記錄；C. 服務器收到請求后，首先根據(jù)編號QID推算出多級切片的區(qū)域和級別L，接著地圖數(shù) 據(jù)服務部件檢索地圖數(shù)據(jù)庫得到多級切片及其兄長切片，然后據(jù)終端已有要素記錄，在檢索 到的切片中執(zhí)行"去除終端已有要素操作"，最后把多級切片及其兄長切片發(fā)送給移動終端；D. 地圖應用接收數(shù)據(jù)，也就是多級切片及其兄長切片的集合；E. 執(zhí)行"多級切片插入操作"把多級切片Q及其兄長切片存入本地緩存；F. 執(zhí)行"數(shù)據(jù)集成操作"，生成切片Q的完整地圖數(shù)據(jù)集；3)把QSet中的所有L級切片按空間關系拼接在一起，得到L級比例尺下區(qū)域A的完整 地圖。
4、據(jù)權利要求1或2或3所述的基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在 于所述移動終端一側的本地緩存由地圖要素集、要素散列表和多級切片索引表組成；所述 地圖要素集由緩存中的各個要素組成，每一個要素在要素散列表擁有一表項，其內(nèi)包含三個 域，即要素ID，引用計數(shù)，指向要素存儲位置的指針，引用計數(shù)記錄引用該要素的多級切片 的數(shù)目所述要素散列表按照要素ID進行散列排序，每一個在本地的多級切片Q在多級切 片索引表樹擁有一個表項，其內(nèi)包含(a)多級切片編號；(b)兄長鏈首指針，指向兄長切片 鏈表；(c)指向要素引用表的指針；(d)最近使用標記；所述多級切片索引表內(nèi)，各表項按多 級切片編號依次排序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多級切片方式的矢量地圖數(shù)據(jù)傳輸方法，其步驟為(1)對地圖進行L(L＝1，2，...，m)級4等分，得到L級正方形區(qū)域，接著把與該正方形區(qū)域相交的、權重級別為L或配對級別的要素歸入稱之為“多級切片”的數(shù)據(jù)集。(2)從服務器端到移動終端的地圖數(shù)據(jù)傳輸以多級切片作為基本單元。(3)移動終端接收到多級切片后，先集成切片及其祖先切片的各級別要素，接著將切片拼接成移動終端目標區(qū)域的完整地圖。(4)移動終端一側緩存多級切片。每次更新首先從本地緩存檢索多級切片，若不在本地則向服務器索取。本發(fā)明的優(yōu)點在于移動終端一側能高比例地重用緩存在本地的地圖數(shù)據(jù)，因而有效減少地圖數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ帕俊?br> 文檔編號H04W4/18GK101459901SQ200810237488
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權日2008年12月30日
發(fā)明者葉常春, 周興銘, 明 徐, 王曉東, 羅金平 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學