[發(fā)明專利]一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法

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• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114398459A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 徐傳奇;張紀林;任永堅;曾艷;袁俊峰;薛梅婷;歐東陽
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/22;G06F16/2455
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法，其特征，所述方法包括以下步驟：

步驟（1）：針對船舶定位數據的多鍵值特征，采用時間、經度和緯度三個維度構建時空網格，實現對時空網格內單個船舶定位數據的元數據建模，其中，元數據屬性包括：該船舶定位數據的經緯度、時間和磁盤地址；

步驟（2）：針對海量船舶定位數據的時序性特征，將元數據按照時間區(qū)域分片，形成元數據塊，采用B+樹對元數據塊進行管理，其中一個元數據塊為一個B+樹節(jié)點；

步驟（3）：在元數據塊內，針對元數據建模的時空特征，構建基于希爾伯特填充曲線的時空網格編碼，時空網格編碼從0開始遞增，按照時空網格編碼升序將元數據依次存入元數據數組中；

步驟（4）：根據元數據信息和元數據塊信息，隨著時間推移，自動按照時間分片建立元數據塊及其元數據，同時將船舶定位數據存儲至存儲節(jié)點；

步驟（5）：當用戶查詢數據時，根據用戶查詢的時間區(qū)域通過B+樹定位到元數據塊；在該元數據塊內，根據查詢條件中的時間和經緯度范圍計算得出時空網格編碼；以時空網格編碼為索引，在元數據數組中定位到元數據的位置，并獲取元數據信息；在元數據中，依次讀取船舶定位數據磁盤地址；根據查詢到的磁盤地址，從存儲節(jié)點中獲取數據并響應查詢。

2.根據權利要求1所述的一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法，其特征在于：步驟（1）中所述船舶定位數據的屬性包括經度、緯度、時間、設備編號、速度、方向和溫度；時空網格是按照固定間隔的時間、經度和緯度劃分而成；元數據是按照時間、經度和緯度建模。

3.根據權利要求1所述的一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法，其特征在于：步驟（2）中所述元數據塊的劃分過程為：根據元數據的時間屬性，以固定間隔時長切分的方式聚合元數據為元數據塊；最后，根據時間的遞增性和無限性，對元數據塊的起始時間屬性建立索引，并采用B+樹結構。

4.根據權利要求1所述的一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法，其特征在于：步驟（3）中所述的時空網格編碼生成過程如下：在元數據塊內，依據局部性原理，對全部時空網格采用單條希爾伯特曲線連接，按照曲線所經過的時空網格順序從0開始依次遞增編碼；根據定位數據的時間、經度、緯度，采用基于希爾伯特曲線計算時空網格編碼的方法，確定時空網格編碼。

5.根據權利要求4所述的一種面向船舶定位數據的時空網格與樹融合的存儲方法，其特征在于：當同一個時空網格中有多個船舶定位數據時，此時多個元數據的時空網格編碼相同，在元數據數組存儲過程中，將第一個元數據存入數組，后續(xù)的元數據按照鏈表的方式分別由前一個元數據通過磁盤地址屬性引用。