基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，尤其涉及一種基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行裁圖并以瓦片地圖的形式進(jìn)行發(fā)布是目前廣泛采用的矢量地圖網(wǎng)絡(luò)發(fā)布方法。瓦片裁圖過程非常耗時(shí)，瓦片級(jí)數(shù)越大，耗時(shí)越長(zhǎng)。為了提高瓦片裁圖效率，目前主要有多進(jìn)程并行裁圖和集群環(huán)境下并行裁圖兩類優(yōu)化方案，這兩類方案的共同點(diǎn)都是將瓦片裁圖任務(wù)分配給多個(gè)裁圖工作單元并行執(zhí)行，以縮短總體裁圖時(shí)間，但對(duì)于大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)，每個(gè)裁圖工作單元的效率仍然很低。通過提升裁圖服務(wù)器的硬件配置或增加集群中裁圖工作結(jié)點(diǎn)數(shù)目可以提高裁圖的效率，但是資源利用率低、硬件成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法，該方法能夠減少瓦片裁圖過程中矢量數(shù)據(jù)的檢索次數(shù)，有效地提高瓦片裁圖工作單元的裁圖效率，提高資源利用率，降低硬件成本，為大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)瓦片裁圖提供支持。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法，包括以下步驟:
[0005]1)打開矢量地圖，獲取矢量地圖操作對(duì)象；所述矢量地圖操作對(duì)象為map對(duì)象；
[0006]2)設(shè)置瓦片裁圖參數(shù)，所述參數(shù)包括裁圖原點(diǎn)、每個(gè)瓦片級(jí)別的分辨率、每張瓦片圖像的像素大小和裁圖的空間范圍；
[0007]3)設(shè)置大圖像素大小，大圖像素大小是單張瓦片圖像像素大小的21咅，η為自然數(shù)；
[0008]4)根據(jù)大圖像素大小計(jì)算每個(gè)瓦片級(jí)別中大圖的行列號(hào)區(qū)間；
[0009]5)根據(jù)瓦片級(jí)別、大圖的行列號(hào)和瓦片裁圖參數(shù)計(jì)算大圖對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)空間范圍；
[0010]6)使用Map對(duì)象根據(jù)大圖對(duì)應(yīng)的空間范圍檢索后提取矢量數(shù)據(jù)，循環(huán)繪制所有矢量圖形，生成大圖圖像；
[0011]7)使用圖形設(shè)備接口將大圖圖像快速切割為多個(gè)瓦片圖像，保存到存儲(chǔ)設(shè)備中；
[0012]8)循環(huán)生成所有大圖圖像并進(jìn)行切割，最終完成所有瓦片的裁圖工作。
[0013]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明能夠有效地減少瓦片裁圖過程中檢索矢量數(shù)據(jù)的次數(shù)，縮短每個(gè)瓦片裁圖工作單元的裁圖時(shí)間，實(shí)現(xiàn)瓦片裁圖過程的加速。有助于提高集群環(huán)境下裁圖工作結(jié)點(diǎn)的資源利用率、降低硬件成本，為大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)裁圖提供技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0014]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例用于加速經(jīng)典的四叉樹形式組織的第3級(jí)瓦片的裁圖過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1所示，基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法，以經(jīng)典的四叉樹瓦片裁圖為例，瓦片裁圖原點(diǎn)位于左上角，其包括以下步驟:
[0019]步驟1)，調(diào)用GIS平臺(tái)組件中提供的矢量地圖操作接口，打開矢量地圖文件，獲得矢量地圖操作對(duì)象(Map)；
[0020]步驟2)，設(shè)置瓦片裁圖參數(shù)，包括裁圖原點(diǎn)(ox，oy)、每個(gè)瓦片級(jí)別的分辨率reSl、每張瓦片圖像的像素大小P、裁圖的空間范圍和瓦片數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)目錄，將參數(shù)信息保存到內(nèi)存中；
[0021]步驟3)，設(shè)置大圖像素大小，其是單張瓦片圖像像素大小的2n倍，η為自然數(shù)；
[0022]步驟4)，根據(jù)步驟3)中設(shè)置的大圖像素大小，計(jì)算每個(gè)瓦片級(jí)別i中大圖的行(列)號(hào)區(qū)間，最小行(列)號(hào)BN_= 0，最大行(列)號(hào)BN_計(jì)算方法如公式⑴所示；
[0023]BNnax= 2 V2n-1 公式⑴
[0024]步驟5)，根據(jù)瓦片級(jí)別、大圖的行列號(hào)、瓦片裁圖原點(diǎn)和瓦片分辨率計(jì)算大圖B(i，r，c)對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)空間范圍(xmin, x_, ymin, ymax)，如公式(2)-(5)所示；
[0025]xmin= ox+c.2 n.p.res；公式(2)
[0026]xmax= ox+(c+l).2 n.p.res；公式(3)
[0027]ymin= oy- (r+1).2 n.p.res；公式(4)
[0028]ymax= oy-r.2 n.p.res；公式(5)
[0029]步驟6)，使用步驟1)中獲得的Map對(duì)象檢索并提取大圖對(duì)應(yīng)的空間范圍內(nèi)的矢量數(shù)據(jù)，并使用圖形設(shè)備接口循環(huán)繪制所有矢量圖形，生成大圖圖像；
[0030]步驟7)，根據(jù)步驟3)中設(shè)置的大圖像素大小和大圖的行列號(hào)，計(jì)算大圖包括的每個(gè)瓦片圖像的真實(shí)行列號(hào)，使用圖形設(shè)備接口將大圖圖像快速切割為2η.2η個(gè)瓦片圖像，保存到存儲(chǔ)設(shè)備中，從而達(dá)到加速瓦片裁圖過程的目的；
[0031]步驟8)重復(fù)步驟4)至步驟7)，循環(huán)生成每個(gè)瓦片級(jí)別中的所有大圖圖像并進(jìn)行切割，當(dāng)所有瓦片圖像都生成并保存到存儲(chǔ)設(shè)備中時(shí)，裁圖過程結(jié)束。
[0032]本發(fā)明與現(xiàn)有方法最明顯的不同在于采用了先生成大圖，再將其快速切割為多個(gè)瓦片的裁圖方法，以成倍的減少對(duì)矢量數(shù)據(jù)的檢索次數(shù)，達(dá)到加速瓦片裁圖效率的目的。
[0033]如圖2所示，以經(jīng)典的四叉樹形式組織的第3級(jí)瓦片的裁圖過程為例進(jìn)行說明，瓦片總數(shù)為23*23= 64張，瓦片像素大小設(shè)置為256，大圖像素大小設(shè)置為256*2 2= 1024，基于大圖切割實(shí)現(xiàn)瓦片裁圖加速的具體步驟如下:
[0034]步驟200)、先計(jì)算第3級(jí)瓦片大圖行列號(hào)區(qū)間，大圖行數(shù)(列數(shù))=23*256/1024=2，大圖的最大行(列)號(hào)BN_= 2 3/22-1 = 1，大圖的行號(hào)(列號(hào))的區(qū)間為[0，1]，根據(jù)公式(2)-(5)計(jì)算第0個(gè)大圖B(0，0)的空間范圍；
[0035]步驟201)、使用地圖操作對(duì)象從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索大圖空間范圍內(nèi)的矢量數(shù)據(jù)；
[0036]步驟202)、從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中提取分布在大圖空間范圍內(nèi)的矢量數(shù)據(jù)；
[0037]步驟203)、使用圖形設(shè)備接口循環(huán)繪制提取到的所有矢量數(shù)據(jù)到大圖圖像中；
[0038]步驟204)、生成與大圖空間范圍相一致的大圖圖像文件；
[0039]步驟205)、使用圖形設(shè)備接口將大圖圖像快速切割為22.22= 16張瓦片圖像；
[0040]步驟206)、將16張瓦片圖像存儲(chǔ)到硬盤或其它存儲(chǔ)設(shè)備中；
[0041]按以上步驟依次完成大圖B(0，1)、B(1，0)、B(l，1)的裁圖工作，最終完成第三級(jí)瓦片的整個(gè)裁圖工作，在該實(shí)施例中使用大圖切割技術(shù)，將矢量數(shù)據(jù)的檢索次數(shù)從64次縮減到了 4次，有效地實(shí)現(xiàn)了瓦片裁圖過程的加速。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)打開矢量地圖，獲取矢量地圖操作對(duì)象；所述矢量地圖操作對(duì)象為map對(duì)象； 2)設(shè)置瓦片裁圖參數(shù)，所述參數(shù)包括裁圖原點(diǎn)、每個(gè)瓦片級(jí)別的分辨率、每張瓦片圖像的像素大小和裁圖的空間范圍； 3)設(shè)置大圖像素大小，大圖像素大小是單張瓦片圖像像素大小的2n倍，η為自然數(shù)； 4)根據(jù)大圖像素大小計(jì)算每個(gè)瓦片級(jí)別中大圖的行列號(hào)區(qū)間； 5)根據(jù)瓦片級(jí)別、大圖的行列號(hào)和瓦片裁圖參數(shù)計(jì)算大圖對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)空間范圍； 6)使用Map對(duì)象根據(jù)大圖對(duì)應(yīng)的空間范圍檢索后提取矢量數(shù)據(jù)，循環(huán)繪制所有矢量圖形，生成大圖圖像； 7)使用圖形設(shè)備接口將大圖圖像快速切割為多個(gè)瓦片圖像，保存到存儲(chǔ)設(shè)備中； 8)循環(huán)生成所有大圖圖像并進(jìn)行切割，最終完成所有瓦片的裁圖工作。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于大圖切割的矢量數(shù)據(jù)瓦片裁圖加速方法，其包括以下步驟：步驟1）打開矢量地圖，獲取矢量地圖操作對(duì)象；步驟2）設(shè)置瓦片裁圖參數(shù)；步驟3）設(shè)置大圖像素大小；步驟4）計(jì)算每個(gè)瓦片級(jí)別中大圖的行列號(hào)區(qū)間；步驟5）計(jì)算大圖對(duì)應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)空間范圍；步驟6）根據(jù)大圖對(duì)應(yīng)的空間范圍檢索、提取矢量數(shù)據(jù)，并繪制生成大圖圖像；步驟7）將大圖圖像快速切割為多個(gè)瓦片圖像，保存到存儲(chǔ)設(shè)備中；步驟8）循環(huán)生成所有大圖圖像并進(jìn)行切割，最終完成所有瓦片的裁圖工作。本發(fā)明能夠減少瓦片裁圖過程中矢量數(shù)據(jù)的檢索次數(shù)，有效地加速瓦片裁圖過程，為大規(guī)模矢量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)瓦片裁圖提供支持。
【IPC分類】G06F17/30
【公開號(hào)】CN105354206
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510328502
【發(fā)明人】郭明強(qiáng), 謝忠, 吳亮, 羅顯剛, 黃穎
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年6月15日