[發(fā)明專(zhuān)利]矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010314228.3
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111446968B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王濤;劉東閣;李小娟;倪葉青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 首都師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03M7/30
• 分類(lèi)號(hào): H03M7/30
• 代理公司: 北京市盈科律師事務(wù)所 11344
• 代理人: 劉立國(guó)

1.一種矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，所述方法包括如下步驟：

在水平和垂直方向逐級(jí)對(duì)地理坐標(biāo)表達(dá)的空間進(jìn)行二分法剖分，以獲得劃分地理空間的多層次格網(wǎng)；將二維空間分別沿水平、垂直方向進(jìn)行交錯(cuò)剖分，采用二進(jìn)制數(shù)“0”或者是“1”標(biāo)識(shí)剖分后左右或者上下的子空間；二維空間沿水平方向剖分后，左側(cè)子空間標(biāo)記為“0”，右側(cè)子空間標(biāo)記為“1”；二維空間沿垂直方向剖分后，下側(cè)子空間標(biāo)記為“0”，上側(cè)子空間標(biāo)記為“1”；以Morton編碼為基礎(chǔ)，按照先左右后上下的順序交替存儲(chǔ)二分標(biāo)識(shí)“0”或“1”，產(chǎn)生每個(gè)格網(wǎng)的唯一標(biāo)識(shí)“00”、“01”、“10”、“11”，并將地理空間劃分為規(guī)則的四分格網(wǎng)；對(duì)于S21產(chǎn)生的四分格網(wǎng)，再以每個(gè)格網(wǎng)為單位，進(jìn)行S21的剖分過(guò)程，每分割一次產(chǎn)生的格網(wǎng)為一層，剖分過(guò)程中產(chǎn)生的新的二分標(biāo)識(shí)交替存儲(chǔ)后連接在上一層的二分標(biāo)識(shí)之后，形成與格網(wǎng)位置一一對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制字符串；剖分層次越深，則二進(jìn)制字符串累計(jì)越長(zhǎng)，格網(wǎng)表示的范圍就越小，位置信息表達(dá)就越精確；將地理空間按進(jìn)行遞歸剖分后，每一片區(qū)域有唯一的編碼與之對(duì)應(yīng)，并且在空間上有明顯的分層特性，同一片區(qū)域不同層級(jí)編碼前綴相同，不同區(qū)域相臨近度越高，前綴匹配度也越高；

確定位于所述格網(wǎng)中的待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的位置，并持續(xù)對(duì)所述格網(wǎng)剖分，以利用剖分后的格網(wǎng)的中心點(diǎn)的坐標(biāo)替代待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值；獲取待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；在地理空間數(shù)據(jù)中獲取包含待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的網(wǎng)格緯度覆蓋范圍的最小值和最大值；判斷所述待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的緯度坐標(biāo)是否大于所述緯度覆蓋范圍的中間值；若所述緯度坐標(biāo)大于對(duì)應(yīng)的所述緯度覆蓋范圍的中間值，則剖分所述格網(wǎng)，使所述格網(wǎng)的緯度覆蓋范圍縮小為中間值至最大值；其中所述剖分后的格網(wǎng)的中心點(diǎn)與所述待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差符合預(yù)設(shè)值；若所述緯度坐標(biāo)小于或等于所述緯度覆蓋范圍的中間值，則剖分所述格網(wǎng)，使所述格網(wǎng)的緯度覆蓋范圍縮小為最小值至中間值；遞歸對(duì)格網(wǎng)進(jìn)行緯度劃分的步驟，并同理對(duì)格網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)度劃分，以使所述格網(wǎng)的中心點(diǎn)與待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的偏差符合所述預(yù)設(shè)值；

以單個(gè)待壓縮數(shù)據(jù)文件為單位，設(shè)定局部坐標(biāo)參考系，并計(jì)算待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)與所述剖分后的格網(wǎng)中心點(diǎn)的二進(jìn)制坐標(biāo)偏差，以得到二進(jìn)制偏移量；

以所述二進(jìn)制偏移量存儲(chǔ)矢量空間數(shù)據(jù)的地理坐標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，其特征在于，在水平和垂直方向進(jìn)行剖分時(shí)，采用二進(jìn)制標(biāo)識(shí)剖分后左右或者上下的子空間。

3.如權(quán)利要求1所述的矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，其特征在于，所述多個(gè)預(yù)設(shè)值為在視覺(jué)無(wú)損條件下表達(dá)的最小可分辨距離。

4.如權(quán)利要求1所述的矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，其特征在于，確定位于所述格網(wǎng)中的待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的位置，并持續(xù)對(duì)所述格網(wǎng)剖分，以利用剖分后的格網(wǎng)的中心點(diǎn)的坐標(biāo)替代待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值的步驟包括：

獲取待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

在地理空間數(shù)據(jù)中獲取包含待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的網(wǎng)格緯度覆蓋范圍的最小值和最大值；

判斷所述待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的緯度坐標(biāo)是否大于所述緯度覆蓋范圍的中間值；

若所述緯度坐標(biāo)大于對(duì)應(yīng)的所述緯度覆蓋范圍的中間值，則剖分所述格網(wǎng)，使所述格網(wǎng)的緯度覆蓋范圍縮小為中間值至最大值；

若所述緯度坐標(biāo)小于或等于所述緯度覆蓋范圍的中間值，則剖分所述格網(wǎng)，使所述格網(wǎng)的緯度覆蓋范圍縮小為最小值至中間值；

遞歸對(duì)格網(wǎng)進(jìn)行緯度劃分的步驟，并同理對(duì)格網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)度劃分，以使所述格網(wǎng)的中心點(diǎn)與待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)的偏差符合所述預(yù)設(shè)值。

5.如權(quán)利要求4所述的矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，其特征在于，所述剖分后的格網(wǎng)的中心點(diǎn)與待壓縮數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)之間的最大劃分誤差通過(guò)如下公式計(jì)算得出：

其中Width為格網(wǎng)寬度，Height為格網(wǎng)高度，Scale為比例尺。

6.如權(quán)利要求5所述的矢量空間數(shù)據(jù)多級(jí)壓縮方法，其特征在于，所述格網(wǎng)寬度Width和所述格網(wǎng)高度Height分別通過(guò)如下公式計(jì)算得出：

Width＝width/2ⁿ；

Height＝height/2ⁿ。