[發(fā)明專利]基于空間對象類化模型及網(wǎng)格體索引的異構地理空間數(shù)據(jù)管理技術

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210089542.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN103049464A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 蔣亞群;張昱;梅彥錚;徐永生;劉星;鄧寶松
• 申請（專利權）人: 北京峰盛博遠科技有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于空間對象類化及網(wǎng)格體索引的地理空間數(shù)據(jù)管理技術，設計實現(xiàn)了異構空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理接口，采用“異構空間對象類化方法”，依據(jù)空間對象的共性屬性將異構多源地理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一組織管理；采用基于R樹索引、網(wǎng)格劃分索引的“混合型異構空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格體索引技術”，實現(xiàn)對異構多源空間數(shù)據(jù)的高效索引。

2.根據(jù)權利要求1所述的“異構空間對象類化方法”，其特征在于將面向對象程序設計中類的相關概念引入空間數(shù)據(jù)的描述與組織。不論空間數(shù)據(jù)的物理存儲形式存在差異，從業(yè)務層來看，每一個空間數(shù)據(jù)對象均可以用一個類的對象來表示，每一個空間對象都有一個名稱、一些屬性和一些相關方法。具有相同屬性和方法的空間對象被抽象定義為一個類，具有名字、類型、屬性、和方法等要素，這個類主要包含一些基本的非空間屬性，以及與空間屬性的關聯(lián)關系。

一個空間數(shù)據(jù)對象類可表示為如下三元組：

GeoClass＝<{GeoObj}，{GeoType:GeoAttribute}，{GeoMethod:{GeoType:GeoAttribute}>

其中：

(1){GeoObj}表示符合此共性的這一類地理空間數(shù)據(jù)。

(2){GeoType:GeoAttribute}表示空間數(shù)據(jù)的名稱、用途等對象特性以及經(jīng)維度、投影坐標系統(tǒng)、幾何數(shù)值等地理空間屬性。

(3){GeoMethod:{GeoType:GeoAttribute}：表示該類空間數(shù)據(jù)上的一些函數(shù)操作，如求幾何體中第一條線點的個數(shù)，求幾何集合體中幾何體的個數(shù)，判斷幾何體起點與終點是否重合等。

通過對空間數(shù)據(jù)進行抽象提取，使用GeoClass法加以描述，并依照類的繼承派生等特性進行組織，形成地理空間對象類樹(森林)。任一地圖數(shù)據(jù)來源讀入內存后，均可理解為一組空間對象實例，如濟南市第一醫(yī)院、濟南省軍區(qū)總醫(yī)院、濟南市兒童醫(yī)院等，構成空間對象實例層。若對這些空間對象實例進行抽象，可得到空間對象類“醫(yī)院”，另對其他空間對象實例還可以抽象出“學校”、“車站”等，構成“空間對象第二繼承類層”。以此類推，最終將其抽象成空間對象類“建筑”，構成“空間對象虛類層”。其中空間對象繼承類層可以有多層，由空間對象的特性決定。

在空間對象類化模型的基礎上，進一步提出了異構空間對象類化模型，用于解決多源異構數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織管理問題，異構空間對象類化模型的基本思想是：首先將來自不同物理組織管理方式的地圖數(shù)據(jù)讀入內存，構建成多個“空間對象實例層”，隨后依據(jù)空間對象的經(jīng)緯度等地理空間屬性對不同空間對象實例層內的對象進行關聯(lián)統(tǒng)一，構建“空間關聯(lián)對象實例層”。

3.根據(jù)權利要求1所述的“混合型異構空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格體索引技術”，其特征在于首先對每個地理數(shù)據(jù)空間進行“網(wǎng)格索引面”劃分，隨后基于異構空間對象類化模型，以經(jīng)緯度及高程等地理空間屬性為基準，將各層地理數(shù)據(jù)空間的索引面進行關聯(lián)，構成“網(wǎng)格索引體”。

對于每個地理數(shù)據(jù)空間，網(wǎng)格索引面的建造方法為：第一級網(wǎng)格劃分將整個空間劃分成X行、Y列的網(wǎng)格塊，每個塊又可進行第二級劃分，其中每個塊都可劃分成任意行和列的下一級塊，劃分塊數(shù)可以不同。每個塊是否進行下一級劃分根據(jù)實際檢索性能要求和空間限制的平衡而定。各層地理數(shù)據(jù)空間建立完各自的“網(wǎng)格索引面”后，依據(jù)經(jīng)緯度對各層的“網(wǎng)格索引面”進行關聯(lián)。同時，為提高索引效率，對每個“網(wǎng)格索引體”的各層“網(wǎng)格索引面”進一步采用R樹進行索引。

混合型異構空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格體索引建立方法通過綜合運用異構空間對象“網(wǎng)格索引體”劃分及R樹索引技術，有效保持了異構空間數(shù)據(jù)的索引一致性，減少了R樹索引空間的重疊，降低了R樹的平均深度，提高檢索性能。

混合型異構空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格體檢索機制用偽代碼表示如下。首先約定，多源異構地理數(shù)據(jù)空間共包含M個地圖數(shù)據(jù)源，第i個地圖數(shù)據(jù)源表示為Map(i)，第i個地圖數(shù)據(jù)源上共建立了N個網(wǎng)格索引，其中第j個網(wǎng)格表示為Map(i).Grid(j)，該網(wǎng)格索引上建立的R樹索引表示為Map(i).Grid(j).RTree，該網(wǎng)格上的跨格索引表示為Map(i).Grid(j).BeyondGrid。某數(shù)據(jù)對象A包含于另一數(shù)據(jù)對象B，表示為A∈B。

(1)點對象ObjPoint檢索。

(2)線對象ObjLine檢索，假設ObjLine的最小外接矩形為ObjLineRect，且ObjLineRect在Map(i)上所占網(wǎng)格為{Map(i).Grid(g1)，Map(i).Grid(g2)，…，Map(i).Grid(gP)}。

(3)面對象ObjPlane檢索，假設ObjPlane的最小外接矩形為ObjPlaneRect，且ObjPlaneRect在Map(i)上所占網(wǎng)格為{Map(i).Grid(g1)，Map(i).Grid(g2)，…，Map(i).Grid(gP)}。

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