[發明專利]一種二維地理空間快速矢量疊加的方法及系統

有效

• 申請號: 201710344501.5
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107193923B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 吳磊;易雄鷹;王剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所;北京中遙地網信息技術有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/56
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;沈園園

本發明公開了一種二維地理空間快速矢量疊加的方法及系統，其中，該方法包括：獲取至少兩個矢量對象；分別將矢量對象劃分為若干個二值柵格瓦片，并根據二值柵格瓦片所處的地理位置確定二值柵格瓦片唯一的瓦片地址；根據矢量對象的二值柵格瓦片的瓦片地址執行歸約處理，并對歸約處理后的所有二值柵格瓦片進行單指令多數據的矢量疊加處理；根據矢量疊加后的二值柵格瓦片提取矢量瓦片輪廓圖，并將所有的矢量瓦片輪廓圖合并為完整的矢量輪廓圖。該方法可以利用CPU處理器的單指令多數據指令并行處理多個二值柵格瓦片，可以加速二值柵格瓦片中離散數據的疊加運算，矢量疊加運算效率高。

技術領域

本發明涉及地理信息系統技術領域，特別涉及一種二維地理空間快速矢量疊加的方法及系統。

背景技術

幾乎所有事情的發生都有地點，地理信息系統(Geographic InformationSystem，簡稱GIS)在地理尺度范圍內，對事情發生的模式和過程進行描述、解釋和預測。GIS是一門科學技術，也是用來解決實際問題的方法，它依托于現代計算機軟、硬件系統的發展，對人類生活的地球表面的地理實體數據進行數字化管理。

GIS管理的數據所描述的事件通常都帶有地理坐標，采用處理空間數據的專業技術和空間分析方法。GIS本質上是一種應用技術，其基本操作已經成為對真實世界進行測量、制圖和分析的基礎，它為我們提供了基于地理空間進行分析的能力。

空間分析是GIS的關鍵部分，是為地理數據增值，并將數據轉化為有用信息的方法。空間分析包括了所有的空間變換和空間操作，以及為空間數據添加數值的方法，它還能揭示隱含的模式和特殊信息，它幫助人們將原始數據轉化為有用信息，尋求科學發現并輔助決策。在計算機誕生之前，許多空間分析方法就已經存在很長時間了，有的通過手工操作，有的通過尺子等測量工具。據悉幾何學的誕生就與空間分析有直接聯系。制圖分析法用于對地圖進行分析，利用GIS分析也是傳統制圖分析法的延續。

空間分析可以顯示出在其它方式中不能直接觀察到的信息，它可以使隱式的內容顯性。常用的空間分析方法有六種：查詢和推理、量測、空間變換、描述總結、最優化分析和假設驗證。疊加分析是地理信息系統空間分析中的重要組成部分，屬于空間變換方法。空間變換是用來修改、合并數據集，將其互相對比獲得新的數據集，并得到新的知識的空間分析方法。常見的GIS系統中的空間變換使用簡單的幾何學、數學和邏輯法則，它們可以利用地物集合生產區域，或者在區域中獲取地物集合。

矢量多邊形的疊加操作涉及到多個空間對象集合，這些集合都是由多邊形組成。計算多邊形疊加的復雜性是影響矢量GIS發展的重要障礙之一。矢量多邊形疊加的任務是判斷兩個及以上多邊形是否相交，同時計算出疊加的公共區域，以及確定由疊加產生的一個或者多個新對象的區域范圍。

多數地理信息系統的疊加分析算法都是基于矢量數據直接計算，這類計算方法往往較為復雜。目前人們為了開發一個快速處理大型數據集的算法已經做了大量工作。高效的疊加算法給GIS的發展帶來了巨大的挑戰，其在計算機編程實現上也是極其復雜和困難的。目前人們為了開發一個快速處理大型數據集的算法已經進行了大量工作，但現有的直接矢量計算的方法仍然過于復雜。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二維地理空間快速矢量疊加的方法及系統，從而克服現有矢量數據疊加分析效率較低的缺陷。