[發(fā)明專利]海量GIS信息的超高分辨顯示方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410228966.0
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN103984513B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫峻嶺;劉其軍;徐明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州瀚陽工程咨詢有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/14
• 分類號(hào): G06F3/14;G06T1/00;H04L29/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及GIS(Geographic?Information?System或Geo－Information?system，地理信息系)地圖顯示技術(shù)，具體涉及海量GIS信息的超高分辨顯示方法。

背景技術(shù)

近年來，我國的GIS信息化建設(shè)飛速發(fā)展，在交通運(yùn)輸、軍事公安、國土管理、城市管理、防災(zāi)減災(zāi)、資源調(diào)查、水利電力、農(nóng)林牧業(yè)、生命線工程管理等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。隨著衛(wèi)星技術(shù)的快速發(fā)展，基于特定系統(tǒng)、特定環(huán)境的GIS系統(tǒng)開發(fā)已成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。GIS空間數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)體量大、形式多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，為了更好地發(fā)揮GIS信息的空間可視化優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)地圖超高分辨全域顯示，需要研究超高分辨海量GIS信息顯示技術(shù)，以便從全局著眼，通過超高分辨空間思維分析相關(guān)地域空間信息關(guān)系、空間分布模式和空間發(fā)展趨勢等，完成科學(xué)決策。

現(xiàn)有的拼接顯示系統(tǒng)通過將GIS計(jì)算機(jī)顯示輸出的VGA/DVI電信號(hào)分配給圖像拼接處理器，實(shí)現(xiàn)GIS信息在拼接屏幕上的圖像像素放大顯示。這種地圖信息顯示方式的圖像分辨率受GIS計(jì)算機(jī)顯示輸出分辨率的限制，顯示地圖的范圍、分辨率有限，地圖放大時(shí)顯示清晰度下降，沒有發(fā)揮拼接屏幕顯示分辨率高等優(yōu)勢，難以滿足海量GIS信息的超高分辨顯示的需求。此外，現(xiàn)有的這種地圖信息顯示方式基于非開放式平臺(tái)，不能根據(jù)需求拓展增加系統(tǒng)的地圖顯示能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中地圖顯示分辨率受計(jì)算機(jī)顯卡限制的技術(shù)問題，提供海量GIS信息的超高分辨顯示方法；本發(fā)明技術(shù)方案以計(jì)算機(jī)集群并行計(jì)算為基礎(chǔ)，主要采用集群并行顯示、WMS服務(wù)(Web?Map?Service，網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù))、GIS渲染顯示等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了地圖信息的超高分辨顯示。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：海量GIS信息的超高分辨顯示方法，所述超高分辨顯示方法基于計(jì)算機(jī)集群平臺(tái)，所述計(jì)算機(jī)集群平臺(tái)包括主節(jié)點(diǎn)控制器及多個(gè)子節(jié)點(diǎn)控制器，主節(jié)點(diǎn)控制器通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分別與多個(gè)子節(jié)點(diǎn)控制器相連接，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)控制器還配置多個(gè)顯示單元；所述超高分辨顯示方法包括以下步驟：

S1、主節(jié)點(diǎn)控制器設(shè)置GIS服務(wù)器，把有效的GIS服務(wù)器的IP地址及端口通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所有子節(jié)點(diǎn)控制器，各子節(jié)點(diǎn)控制器收到后保存GIS服務(wù)器的IP地址和端口；

S2、主節(jié)點(diǎn)控制器連接步驟1中設(shè)置的GIS服務(wù)器，通過WMS服務(wù)的地圖請求指令并行獲取GIS服務(wù)器上地圖的相關(guān)信息；

S3、主節(jié)點(diǎn)控制器從GIS服務(wù)器上地圖的相關(guān)信息中確定地圖的邊界信息，然后按子節(jié)點(diǎn)控制器連接的顯示單元數(shù)量對地圖進(jìn)行分塊處理，各子節(jié)點(diǎn)控制器保存地圖分塊信息，同時(shí)反饋給主節(jié)點(diǎn)控制器準(zhǔn)備就緒指令；

S4、主節(jié)點(diǎn)控制器收到所有子節(jié)點(diǎn)控制器的準(zhǔn)備就緒指令后，發(fā)送地圖數(shù)據(jù)獲取指令；各子節(jié)點(diǎn)控制器收到地圖數(shù)據(jù)獲取指令后，通過WMS服務(wù)并行獲取所請求的地圖圖片數(shù)據(jù)；

S5、各子節(jié)點(diǎn)控制器接收完所請求的地圖圖片數(shù)據(jù)后，通過地圖分塊重組和地圖投影變換算法，對每個(gè)地圖分塊區(qū)域所對應(yīng)的地圖圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)重組和地圖投影變換，同時(shí)把變換后的數(shù)據(jù)標(biāo)記為紋理數(shù)據(jù)，并把紋理數(shù)據(jù)緩存于圖片處理緩沖區(qū)中；

S6、各子節(jié)點(diǎn)控制器從圖片處理緩沖區(qū)中讀取每個(gè)地圖分塊區(qū)域的紋理數(shù)據(jù)，進(jìn)行渲染顯示。

優(yōu)選地，所述步驟S3對地圖進(jìn)行分塊處理的步驟為：主節(jié)點(diǎn)控制器從GIS服務(wù)器上地圖的相關(guān)信息中確定地圖的邊界信息，然后根據(jù)各子節(jié)點(diǎn)控制器顯示區(qū)域的位置，把整個(gè)地圖按子節(jié)點(diǎn)控制器連接的顯示單元數(shù)量進(jìn)行分塊，計(jì)算出每個(gè)子節(jié)點(diǎn)控制器負(fù)責(zé)的地圖分塊區(qū)域，并給每個(gè)地圖分塊區(qū)域分配一個(gè)唯一的地圖分塊區(qū)域ID，最后通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送地圖分塊指令至所有子節(jié)點(diǎn)控制器；各子節(jié)點(diǎn)控制器收到地圖分塊指令后，保存地圖分塊信息，同時(shí)反饋給主節(jié)點(diǎn)控制器準(zhǔn)備就緒指令。

優(yōu)選地，所述步驟S4中各子節(jié)點(diǎn)控制器通過WMS服務(wù)并行獲取所請求的地圖圖片數(shù)據(jù)的步驟為：各子節(jié)點(diǎn)控制器收到地圖數(shù)據(jù)獲取指令后獲取其中的比例尺信息，再根據(jù)比例尺信息、GIS服務(wù)器IP地址及端口、地圖分塊區(qū)域生成每個(gè)地圖分塊區(qū)域的WMS地圖請求URL，通過HTTP并行向GIS服務(wù)器發(fā)送WMS地圖請求URL，由GIS服務(wù)器返回所請求的地圖圖片數(shù)據(jù)，各子節(jié)點(diǎn)控制器接收所請求的地圖圖片數(shù)據(jù)并緩存于原始圖片緩沖區(qū)中。