[發明專利]面向NoSQL數據庫的將地理空間數據一維化的GeoHash編碼方法

有效

• 申請號: 201611253004.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106844534B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 李龍海;楊春成;何立志;歐陽峰;邱峰;謝鵬;何列松;周校東
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/22
• 代理公司: 61227 西安長和專利代理有限公司
• 代理人: 肖志娟;李霞<國際申請>=<國際公布>=

1.一種面向NoSQL數據庫的地理空間數據一維化GeoHash編碼方法，其特征在于，所述面向NoSQL數據庫地理空間數據一維化GeoHash編碼方法包括以下步驟：

步驟一，依據地理空間點要素空間分布的歷史統計數據將標準GeoHash編碼轉換成平衡GeoHash編碼，并得到一張兩者之間的映射表，稱為編碼映射表；

步驟二，需要入庫的地理空間點要素通過查編碼映射表綁定一個平衡GeoHash編碼，然后以平衡GeoHash編碼為關鍵字將空間點要素存儲在NoSQL數據庫中；

步驟三，當對NoSQL數據庫中存儲的空間點要素數據進行空間范圍查詢時，將作為查詢條件的空間范圍轉化為平衡GeoHash編碼一維空間上一系列取值區間，然后針對每個取值區間生成一個對應的區間Scan查詢，再進行精細過濾獲得最終查詢結果。

2.如權利要求1所述的面向NoSQL數據庫的地理空間數據一維化GeoHash編碼方法，其特征在于，所述將標準GeoHash編碼轉換成平衡GeoHash編碼并生成編碼映射表的方法具體包括：

步驟一，把全球地理范圍均勻地劃分成大小相等的n*n個矩形區域，并且按照標準GeoHash規則，即Morton編碼規則，對這些區域進行標準GeoHash編碼；

步驟二，根據點要素空間分布的歷史統計數據獲得各個矩形區域的相關統計值，并求得每個區域的理想期望值E，其中：

E＝點要素總個數÷(n×n)；

步驟三，遍歷標準GeoHash編碼的各個區域，根據各區域的相關統計值與理想期望值的大小關系，對標準GeoHash編碼區域進行或對等、或拆分、或聚合的處理后得到一批新的矩形區域，使得新矩形區中包含的點要素個數最接近于理想期望值E；

步驟四，對新生成的矩形區域基于原標準GeoHash編碼的先后順序重新從小到大進行編碼，得到平衡GeoHash編碼，同時將從標準GeoHash編碼到平衡GeoHash編碼的映射關系也記錄到編碼映射表中。

3.如權利要求1所述的面向NoSQL數據庫的地理空間數據一維化GeoHash編碼方法，其特征在于，所述將空間點要素通過查編碼映射表綁定平衡GeoHash編碼的方法具體包括：

第一步，根據地理空間點要素的經緯度信息計算得到其所屬的標準GeoHash編碼區域；

第二步，查編碼映射表，根據標準GeoHash編碼得到其所對應的平衡GeoHash編碼；

第三步，用第二步得到的平衡GeoHash編碼作關鍵字把地理空間點要素插入到NoSQL數據庫中。

4.如權利要求1所述的面向NoSQL數據庫的地理空間數據一維化GeoHash編碼方法，其特征在于，所述對已入庫的點要素進行空間范圍查詢的方法具體包括：

(1)根據查詢區域的經緯度范圍，計算與查詢區域有交集的標準GeoHash編碼區域，得到一個標準GeoHash編碼列表；

(2)從標準GeoHash編碼列表中依次取出各個標準GeoHash編碼，然后通過查編碼映射表，得到對應的平衡GeoHash編碼列表；

(3)將平衡GeoHash編碼列表中的編碼從小到大排序，然后將相鄰的編碼盡量合并，生成多個平衡GeoHash編碼區間；

(4)使用(3)生成的平衡GeoHash編碼區間作為查詢條件進行空間點要素的范圍查詢，一個平衡GeoHash編碼區間對應NoSQL數據庫的一個Scan查詢；

(5)最后利用NoSQL數據庫的Coprocessor機制或者用戶自定義函數UDF機制對(4)查詢所得的空間點要素進行進一步的細篩選，最終得到被查詢區域所覆蓋的空間點要素。

5.一種利用權利要求1～4任意一項所述面向NoSQL數據庫的地理空間數據一維化GeoHash編碼方法的NoSQL數據庫。