[發明專利]基于多級切片方式的矢量地圖數據傳輸方法

無效

• 申請號: 200810237488.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101459901A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 葉常春;王曉東;周興銘;徐明;羅金平
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04W4/18
• 分類號: H04W4/18;G06F17/30;G09B29/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙 洪

技術領域

本發明主要涉及到地理信息系統領域，特指一種基于多級切片方式的矢量地圖數據傳輸方法。

背景技術

隨著無線通信技術的快速發展，位置服務(Location-based?Service，LBS)有望成為殺手級應用。LBS應用系統由服務器、移動終端和連接兩者的無線通信網絡組成。移動終端存在屏幕小、電源持續供電時間短、存儲資源偏少、CPU計算能力低等特性。無線通信網絡存在信道不穩定，帶寬偏低等問題。

LBS應用系統中在線傳輸地圖數據能夠向用戶提供實時的、滿足個性需求的、內容豐富的信息，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，在線傳輸地圖數據面臨以下問題。第一，無線通信比較耗電，而移動終端的電源持續供電時間短。第二，地圖數據量大，而無線網絡有時信道不穩定、帶寬偏低。

相比于柵格地圖，矢量地圖的數據量更少。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域，必須向服務器發送數據請求。即使本地緩存備有新目標區域的全部數據，由于無法判斷這一點，所以需要重新獲取數據。這增加了不必要的連接次數和通信量。第二，送到移動終端的要素包含了全部的細節，而在小比例尺地圖上部分細節不被使用。這增加了數據通信量。第三，把不需要的細節從要素的數據體內剝離出來，需要執行大計算量的地圖自動綜合操作。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現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據的傳輸效率、提高移動終端一側緩存和重用數據的能力、從而減少移動終端與服務器之間數據通信量的基于多級切片方式的矢量地圖數據傳輸方法。

為解決上述技術問題，本發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據傳輸方法，其特征在于：首先對矢量地圖數據進行多級切片，從服務器端到移動終端的地圖數據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級要素是出現在n級比例尺地圖中卻沒有出現在n-1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，同一要素的細節數據的差值，當增量相比于要素的數據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級比例尺下區域A的地圖所要用到的是與區域A相交的L級切片組成的集合，記為QSet；

(2)數據集成：對于QSet內的每一個L級切片，數據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域A相交的L級切片的數據匯總，接下來就是把這些L級切片的數據匯總依據空間鄰近關系拼接，最終得到完整的地圖。

地圖數據傳輸過程為：

1)計算得出所有與區域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，執行以下步驟：

A.地圖應用執行“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的數據，請求信息包含切片的編號QID和終端已有要素記錄；