[發明專利]一種基于EnersunWebCache動態生成緩存電網地圖瓦片的方法

在審

• 申請號: 201510979421.8
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105608191A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 孫北寧;趙志宇;田昊;李姝義;黃丁;殷軍;楊永建;趙涓;吳清華;馮玉喜;張浩;任瑩;陳恩邦;張譽強
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司;昆明能訊科技有限責任公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06T1/60
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

1.一種基于EnersunWebCache動態生成緩存電網地圖瓦片的方法，其特征是，包括三 個模塊：由訪問控制模塊、數據緩存模塊、地圖切圖模塊依序連接組成；其中：

1)、訪問控制模塊：訪問控制模塊是整個程序的入口；當接收到地圖訪問請求時，該模 塊會根據請求中的坐標范圍或者指定固定層級、列、行的地圖數據到數據緩存模塊中提取數 據；如果數據緩存模塊中未提取到請求的數據，控制訪問模塊會通知地圖切圖模塊對該區域 進行地圖切片，切片完成后先將地圖返回給地圖訪問請求，然后再將地圖存入數據緩存模塊； 訪問控制模塊模塊采用java語言開發，部署在apache-tomcat服務器上，支持負載均衡與集群 節點的動態增加與刪除，可提供標準的KML、WMS、WCS、WFS服務；

2)、數據緩存模塊：數據緩存模塊是基于Hadoop和Hbase搭建的快速文件訪問模塊； 可智能將訪問量大的地圖文件存儲于內存中，當再次請求時直接從內存獲取文件，訪問量降 低后的地圖文件會定期從內存中移除；如果內存中沒有的地圖文件，則會通過倒排索引機制 從磁盤讀取；

3)、地圖切圖模塊：地圖切圖模塊是基于開源框架OpenLayer通過java語言實現將全 區域的矢量地圖和衛星影片按照金字塔模型切割成固定像素的瓦片；先將金字塔模型配置固 化存儲為OpenLayer的配置文件；輸入切圖的層級、行、列序號以接口形式提供切圖服務； 部署在apache-tomcat服務器上，支持負載均衡與集群節點的動態增加與刪除。

2.根據權利要求1所述的一種基于EnersunWebCache動態生成緩存電網地圖瓦片的方 法，其特征是，包括以下技術手段：

1)建立金字塔模型

將獲得并命名的Web地圖大圖片分割為256*256像素的瓦片，這些瓦片很小，以致它 們下載很快，它們的文件名不會改變，以致瀏覽器能快速緩存起來；地圖有0～17采用共十 八級縮放比例，其瓦片大小為256*256，當0級比例尺為1:10000公里時，是一副循環的世界 地圖圖片，而每放大一級，比例尺增大一倍，在上一級的瓦片基礎上再一分為四個256*256 的瓦片，分辨率也越來越高，顯示的內容越來越豐富，17級最豐富；這就是WebGIS的金字 塔模型；

2)對地圖進行切割

在創建地圖緩存之前采用GeoWebCache自定義的切割方法切割地圖，切割完的圖片按 照l_r_c.png的格式進行編碼命名，

其中，“瓦片數據集”為瓦片數據的根目錄，其下的目錄為地圖瓦片的金字塔層，目錄 名命名方式：“層號”，1、2、3、……17；金字塔層目錄下以該層的行為目錄，目錄名命名方 式：“行號”，1、2、3、……17，行目錄下為具體的瓦片數據文件；

3)一致性機制

一致性維護機制保證Web緩存庫中的地圖信息與底層空間數據庫中的地圖信息一致， 各Web緩存數據庫之間信息一致；具體的一致性維護是通過并行的兩步實現的：

第一，客戶端修改地圖，向服務器發出修改信息，Web服務器在完成修改后，會計算出 此次請求所改動的圖片，于是向應用服務器請求并獲得更新的圖片，然后用新圖片替代緩存 中的舊圖片，從而使當前緩存數據庫與底層空間數據庫中的信息一致；

第二，Web服務器感知信息，當應用服務器成功響應客戶的修改地圖請求后，應用服務 器會通知各Web服務器，各Web服務器判斷此更改是否影響本地Web緩存，如果不影響就 不處理該消息，否則就向應用服務器發送新的獲取地圖請求，將緩存中原有地圖圖片替換；

部署與訪問

部署步驟：

第一步采用切片服務器：在Liunx系統上部署開源的OpenLayer服務，將完整的衛 片拷貝到切片服務器；用于無地圖圖片緩存時根據需求做地圖切片，并根據切片壓力動態增 加切片服務器；GeoServer是OpenGISWeb服務器規范的J2EE實現的社區開源項目，根 據標準部署方式部署GeoServer；

第二步Hadoop服務器部署：在Liunx系統上部署Hadoop集群，用于將切片服務器 切出的地圖圖片已大數據的形式存儲到磁盤；

5)地圖請求訪問的流程：

應用程序需要地圖服務時，向EnersunWebCache服務器發出地圖請求，EnersunWebCache 服務器判斷本次請求的數據是否已經被緩存；如果請求數據已被緩存，則將這些緩存圖片直 接渲染至客戶端；如果請求數據沒有被緩存，則發送請求至切圖服務器，由切圖服務器處理 請求數據，并返回給EnersunWebCache服務器，EnersunWebCache服務器進過渲染及緩存數 據圖片后繪制到客戶端。