[發(fā)明專利]一種地形高程數(shù)據(jù)存儲和讀取的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310720760.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103678658B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳黎明;黃建超;張士廣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科大洋科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F12/02
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11001
• 代理人: 袁建水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及一種地形高程數(shù)據(jù)存儲和讀取的裝置，是一種計算機數(shù)據(jù)壓縮的裝置，是一種區(qū)域高程數(shù)據(jù)的存儲和快速讀取數(shù)據(jù)的裝置。

背景技術(shù)

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)極為龐大，即便一個相對單一的高程數(shù)據(jù)（地理位置的海拔高度）一般級別的精度要求的數(shù)據(jù)量也相當(dāng)驚人，例如：整個地球的高程從最低點到最高點的高度范圍為-154m—8848m,如果以米為單位存儲高程，每個高度值應(yīng)該以2字節(jié)存儲，那么，30m精度的地球高程數(shù)據(jù)的存儲需要上千G空間。這個存儲空間大小對于大多應(yīng)用來說不可接受。當(dāng)然在多數(shù)情況下，沒有必要存儲全球的高程數(shù)據(jù)，但即便是某一地區(qū)的高程數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)量也相當(dāng)大，雖然現(xiàn)代的硬件存儲系統(tǒng)的存儲量已經(jīng)相當(dāng)大，但如何快速的讀取這些數(shù)據(jù)也是一個很重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出一種全球地形高程數(shù)據(jù)存儲和讀取的裝置。所述的裝置可以極大的壓縮高程數(shù)據(jù)的存儲空間，并且可以實現(xiàn)高速讀取。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種地形高程數(shù)據(jù)存儲的裝置，所述裝置包括：高程數(shù)據(jù)劃分模塊，數(shù)據(jù)壓縮處理模塊，索引建立模塊，索引優(yōu)化模塊。其中：

高程數(shù)據(jù)劃分模塊：用于將原始高程數(shù)據(jù)按不同地區(qū)劃分為一個或多個部分，將每個部分存儲為一個高程文件；針對每個部分的原始高程數(shù)據(jù)文件提交給數(shù)據(jù)壓縮處理模塊處理，并由索引建立模塊建立索引，由索引優(yōu)化模塊完成索引優(yōu)化處理；

數(shù)據(jù)壓縮處理模塊：用于將每個高程文件中所包括的地區(qū)按緯度和經(jīng)度劃分為若干個更小的縱向排列和橫向排列的地塊，為每個高程文件對應(yīng)生成一個壓縮高程文件，生成壓縮高程文件過程中對每個地塊的原始高程數(shù)據(jù)進行壓縮處理和存儲，數(shù)據(jù)壓縮處理模塊包括：地塊劃分子模塊、基準(zhǔn)值獲取子模塊，種類劃分子模塊，數(shù)據(jù)塊存儲子模塊，其中：

地塊劃分子模塊：將每個高程文件中所包括的地區(qū)按緯度和經(jīng)度劃分為若干個更小的縱向排列和橫向排列的地塊，對每一個地塊的原始高程數(shù)據(jù)送下列三個模塊處理；

基準(zhǔn)值獲取子模塊：用于比較和計算該地塊的各點的原始高程數(shù)據(jù)，取最小值作為基準(zhǔn)值；

種類劃分子模塊：用于將該地塊原始高程數(shù)據(jù)中各點的高程值與基準(zhǔn)值比較，計算得到各點的高程值與基準(zhǔn)值之間的差值，將該地塊內(nèi)所有差值的最大值作為本地塊的最大差值，根據(jù)最大差值為本地塊確定一個差值存儲的種類值；

數(shù)據(jù)塊存儲子模塊：用于將該地塊高程數(shù)據(jù)按如下格式存儲到壓縮高程文件中：

種類值，占用一個字節(jié)；基準(zhǔn)值，占用兩個字節(jié)；差值，差值是根據(jù)種類值的不同按不同的數(shù)據(jù)長度存儲，差值所占用的字節(jié)數(shù)根據(jù)差值存儲的種類值的大小變化，同一個地塊的每個差值占用同樣的字節(jié)數(shù)存儲；?

索引建立模塊：對每個壓縮高程文件建立兩級索引，所述兩級索引的第一級索引為指針，所述指針指向一縱列或一橫列地塊的第二級索引的起始地址，所述兩級索引的第二級索引為該地塊的高程數(shù)據(jù)在本壓縮高程文件中的存儲地址；

索引優(yōu)化模塊：用于將高程值全部為無效值的地塊的高程數(shù)據(jù)存儲地址修正為-1，將一縱列或一橫列中全部地塊的高程值都為無效值的一級索引指針修正為-1。

進一步的，所述的高程文件通過將經(jīng)過地圖投影的地區(qū)高程數(shù)據(jù)按照經(jīng)度方向或者緯度方向劃分為若干份來得到，其中每一份對應(yīng)于一個高程文件。

進一步的，所述的最大差值分為大于255、大于15并且小于或等于255、大于零并且小于或等于15、等于零的四個種類，分別定義差值存儲的種類值為ZL1，ZL2，ZL3，ZL4；所述四個種類的差值的存儲方式為：將種類值為ZL1的地塊的所有差值采用16bit存儲、將種類值為ZL2的地塊的所有差值采用8bit存儲、將種類值為ZL3的地塊的所有差值采用4bit存儲，對于種類值為ZL4的地塊的所有差值則不儲存。

進一步的，所述的劃分，是按照2ⁿ數(shù)量確定的。

進一步的，每個部分的相應(yīng)的兩級索引可以和處理后的高程數(shù)據(jù)存儲在帶有索引的壓縮高程文件中。

進一步的，每個部分的相應(yīng)的兩級索引和處理后的高程數(shù)據(jù)分別存儲在索引文件和壓縮高程文件中。

進一步的，全部高程數(shù)據(jù)各個部分的兩級索引可以存儲在一個總的索引文件中。

一種讀取上述存儲高程數(shù)據(jù)裝置存儲的高程數(shù)據(jù)的讀取裝置，所述的裝置包括：壓縮高程文件提取模塊，一級索引查找模塊，二級索引查找模塊，原始高程數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊，數(shù)據(jù)輸出模塊，其中：