[發明專利]一種適應顯示導向型可視化分析的快速的空間索引方法

有效

• 申請號: 202110647685.9
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113268557B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 陳犖;劉澤邦;馬夢宇;楊岸然;吳燁;賈慶仁;熊偉;歐陽雪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/22;G06F16/26
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 秦國鵬

1.一種適應顯示導向型可視化分析的快速的空間索引方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：首先參考瓦片地圖技術，基于四叉樹剖分方法對全球地理范圍進行遞歸劃分設計了TQ-tree?結構，TQ-tree中每個節點代表特定且規律的空間范圍，并對節點進行編碼，實現節點與空間范圍間的映射關系；

步驟二：接著提出TQ-tree?generation算法(TQTG)，將矢量要素索引項按要求插入樹節點中構建TQ-tree；

TQ-tree?generation算法(TQTG)的構建步驟如下：

（1）創建初始根結點，設置根節點屬性，其中四個子結點指針值為空，同時設置?TQ-tree?的最大層級?n；

（2）開始插入空間對象，從根結點開始將空間范圍均分為四個象限，當象限與對象最小外包矩形（MBR）存在空間包含或相交關系時，即創建新結點，設置新結點空間范圍屬性為該象限空間范圍，再按此法從新結點向下遞歸創建新結點直至到設定的最大層級，當所有空間對象插入后，根結點同所有新創建結點組成?TQ-tree，生成的?TQ-tree?可用于支持瓦片金字塔?0-（n-8）層級瓦片的繪制；

（3）將?TQ-tree?中所有結點的屬性信息存儲到磁盤空間中，將索引輸出到外存中；

步驟三：同時基于構建好的TQ-tree設計TQ-tree-Based?visualization算法(TQTBV)，將空間范圍檢索問題轉化為TQ-tree中結點是否存在的問題，而TQ-tree中結點是否存在可通過編碼快速確定，從而避免了空間范圍檢索中的空間比較操作；

TQ-tree-Based?visualization算法(TQTBV)的構建步驟如下：

（4）判斷瓦片是否需要繪制，判斷條件為瓦片空間范圍內是否包含空間對象，對于瓦片金字塔中坐標為（z,?x,?y）的瓦片，計算瓦片空間范圍并進行編碼，通過編碼從TQ-tree?根結點向下查找與其對應的樹結點?tileNode，當樹結點存在說明該瓦片空間范圍內含有空間對象，該瓦片需要繪制，反之無需繪制；

（5）對需要繪制的瓦片再逐一計算像素值，判斷條件為像素點一定像素寬度內是否包含空間對象，繪制某個像素點時，首先獲取該像素點一定像素寬度內的像素點集合，再逐一遍歷像素點集合，根據像素點空間范圍進行編碼，再從（4）中得到的?tileNode結點向下查找與該像素點對應的樹結點，若樹結點存在則說明該像素點一定像素寬度內包含空間對象，從而生成像素值。

2.根據權利要求1所述的一種適應顯示導向型可視化分析的快速的空間索引方法，其特征在于：HiIndex?的核心任務：一是實現矢量數據的高效組織；二是實現瓦片的快速繪制，瓦片快速繪制實現了對組織后的數據進行快速的空間范圍檢索；在顯示導向的計算模型中以瓦片金字塔的形式對可視化結果進行瀏覽，在瓦片金字塔中，每張瓦片的規格為256*256像素，并且每張瓦片和瓦片中每個像素均有唯一的地理空間范圍，所以在進行計算像素值時，檢索的空間范圍是特定且規律的，即在像素點為中心的一定空間范圍內對矢量數據源進行檢索。