[發明專利]一種移動端矢量數據的空間索引和緩存構建方法

有效

• 申請號: 201610120863.1
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105760529B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 鄔群勇;汪洋
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開一種移動端矢量數據的空間索引和緩存構建方法。其技術方案為：根據矢量地圖范圍、屏幕尺寸和像素精度，對移動端矢量數據進行基于四叉樹的多級網格劃分；依據空間對象尺寸，確定各個空間對象所在的網格級別，及其所跨越的網格范圍；通過網格的行列號，計算各個網格的網格編碼，使用網格編碼建立索引表，每級網格分別建立索引；針對不同的網格級別，實現分級顯示；設置相應的緩存參數，構建面向分塊、分級顯示的矢量數據的緩存模型；提出合適的緩存淘汰更新策略；當對地圖進行操作時，加載緩存數據，并統計緩沖區容量，適時執行緩存淘汰更新策略。本發明實現對移動端矢量數據的有效組織和對應緩存的構建，提高矢量數據的加載效率。

技術領域

本發明屬于移動端矢量數據的管理和應用領域，具體涉及基于四叉樹的層次網格索引和在此基礎上的緩存構建方法。

背景技術

目前移動計算技術正在迅猛發展，促使嵌入式技術與GIS技術的結合，使GIS技術的應用逐步進入到了后PC階段，它已經成功應用于國民經濟乃至國家命脈相關的重要領域如交通、水利、測繪、地礦、環境、航空、國土資源綜合利用等。由于移動端CPU運算速度慢、存儲空間小、內存共用、可視范圍小等特點，而GIS數據量大、計算復雜，給地圖快速顯示帶來很大的壓力，因此，在滿足需求的情況下，需要考慮用軟件方法提高數據的處理能力。

目前，移動環境下，在空間數據快速檢索方面，主要的空間索引有以下幾種：傳統網格索引、層次網格索引和QR樹索引。傳統網格索引在記錄點狀要素時，具有很好的性能；而在記錄線狀要素和面狀要素時，尤其是較大的狀要素和面目標通常跨越多個格網，會帶來大量的重復索引，造成較大的數據冗余。層次網格索引能有效解決傳統網格索引的數據冗余的問題，但需要用戶根據實際情況設置每層網格長和寬，導致建立索引時可操作性不強，并且相鄰兩級網格間幾乎是獨立的，不存在任何聯系。QR樹索引在進行查找算法時，需要遍歷每個區域和多個樹，這樣將降低檢索的效率；同時，某個區域中即使只有一個結點還要建個小樹，這樣浪費了空間資源。

移動端矢量數據的緩存研究還比較少，目前只有面向多圖層的空間矢量數據緩存更新策略。該策略針對空間矢量數據多圖層的特性，綜合考慮圖層優先級以及查詢頻率對于緩存更新的影響，設置相應的緩存淘汰更新策略，合理地利用了緩存空間。然而，此策略在矢量數據分塊、分級顯示的應用上卻未能取得良好的效果。

發明內容

為了克服上述空間索引和緩存策略現有技術的不足，本發明提出了一種針對移動端矢量數據的高效、穩定、準確的空間索引及其緩存構建方法。

本發明采用以下技術方案實現本發明目的：一種移動端矢量數據的空間索引和緩存構建方法，其特征在于，包括以下步驟：一種移動端矢量數據的空間索引和緩存構建方法，其特征在于，包括以下步驟實現：步驟S1：根據矢量地圖范圍、屏幕尺寸和像素精度，對移動端矢量數據進行基于四叉樹的多級網格劃分；步驟S2：依據空間對象尺寸，確定各個空間對象所在的網格級別，并計算其所跨越的網格范圍，分別記錄空間對象的ID；步驟S3：根據最高級網格中的空間對象的個數，結束網格劃分，確定網格的級別數；步驟S4：通過網格的行列號，計算各個網格的網格編碼，并使用網格編碼建立索引表，每級網格分別建立索引，各級網格索引相互間獨立；步驟S5：針對不同的網格級別，設置不同的顯示級別，實現分級顯示；步驟S6：根據分塊、分級顯示的矢量地圖的特點，設置相應的緩存參數；步驟S7：在步驟S6基礎上，構建面向分塊、分級顯示的矢量數據的緩存模型；步驟S8：在步驟S6和S7基礎上，構建合適的緩存淘汰更新策略；步驟S9：當對地圖進行操作時，加載緩存數據，并統計緩沖區容量，適時執行緩存淘汰更新策略。

本發明的移動端矢量數據緩存構建方法，在上述空間索引的基礎上，根據分塊、分級顯示的矢量數據的特征，設置相應的緩存參數，并在此基礎上建立相應的緩存模型，提出對應的緩存淘汰更新策略。實現針對分塊、分級顯示的矢量數據的實際情況和地圖操作的特點，在緩沖區中加載所需要的數據，并淘汰無用數據。

附圖說明