[發明專利]矢量空間數據多級壓縮方法

有效

• 申請號: 202010314228.3
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111446968B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 王濤;劉東閣;李小娟;倪葉青
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 劉立國

本公開屬于空間信息技術領域，特別涉及一種矢量空間數據多級壓縮的方法。本公開提供的空間矢量數據壓縮方法以基礎地理空間數據可視化為應用場景，設定滿足多比例尺對應的最小分辨率距離為精度要求，實現了矢量空間數據多級壓縮處理，結合格網過濾、二進制偏移存儲進一步提高了數據存儲效率。

技術領域

本公開屬于空間信息技術領域，特別涉及一種矢量空間數據多級壓縮的方法。

背景技術

隨著對地觀測與導航定位裝備以及互聯網技術的發展，各類矢量型地理空間數據的生產能力逐步增強，進而導致數據存儲量快速增長，這就給地理信息系統及其他應用信息系統的空間數據存儲、查詢、網絡傳輸、可視化等功能的效率提出了新的挑戰。

眾所周知，數據壓縮可以減小數據量，提高數據處理各個環節的效率，進而更好地支撐包括移動互聯網地理信息系統在內的空間數據應用場景。

矢量數據模型是地理信息系統中最基礎的地理要素實體表達模型之一。它是在給定地理空間坐標系下，將地理實體抽象表示為點、線、面等幾何實體，通過記錄特征點空間坐標并設定點集合表達規則的方式來實現地理實體的表達，具有實體目標描述完整、空間關系易于獲取等特點。

發明內容

本公開的目的在于提供一種矢量空間數據多級壓縮方法。該方法的具體流程如下：

在水平和垂直方向逐級對地理坐標表達的空間進行二分法剖分，以獲得劃分地理空間的多層次格網；

確定位于所述格網中的待壓縮數據坐標點的位置，并持續對所述格網剖分，以利用剖分后的格網的中心點的坐標替代待壓縮數據坐標點的坐標值；其中所述剖分后的格網的中心點與所述待壓縮數據坐標點的坐標偏差符合多級比例尺精度預設值；

以單個待壓縮數據文件為單位，設定局部坐標參考系，并計算待壓縮數據坐標點與所述剖分后的格網中心點的二進制坐標偏差，以得到二進制偏移量；

以所述二進制偏移量存儲矢量空間數據的地理坐標。

進一步，在水平和垂直方向進行剖分時，采用二進制標識剖分后左右或者上下的子空間。

進一步，所述預設值為在多尺度視覺無損條件下表達的最小可分辨距離。

進一步，所述的確定位于格網中的待壓縮數據坐標點的位置，并持續對所述格網剖分，以利用剖分后的格網的中心點的坐標替代待壓縮數據坐標點的坐標值的步驟包括：

獲取待壓縮數據坐標點的坐標數據；

在地理空間數據中獲取包含待壓縮數據坐標點的網格緯度覆蓋范圍的最小值和最大值；

判斷所述待壓縮數據坐標點的緯度坐標是否大于所述緯度覆蓋范圍的中間值；

若所述緯度坐標大于對應的所述緯度覆蓋范圍的中間值，則剖分所述格網，使所述格網的緯度覆蓋范圍縮小為中間值至最大值；

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

遞歸對格網進行緯度劃分的步驟，并同理對格網進行經度劃分，以使所述格網的中心點與待壓縮數據坐標點的偏差符合所述預設值

進一步，所述剖分后的格網的中心點與待壓縮數據坐標點之間的最大劃分誤差通過如下公式計算得出：

其中Width為格網寬度，Height為格網高度，Scale為比例尺。

進一步，所述格網寬度Width和所述格網高度Height分別通過如下公式計算得出：

Width＝width/2ⁿ；