CN103198148A - 地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，包括步骤：一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信；二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据；三、将经过解释和编译处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中；四、对地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布。本发明灵活方便，易于实现，以一套数据完成了建库和出版的双重需要，方便组织管理，实现了数字化地图生产流程，更新快捷，有利于数据的共享以及地图集研究成果的传播，应用前景好。

Description

地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法

技术领域

本发明涉及地理信息技术领域，尤其是涉及一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法。

背景技术

地图是人类空间认知的重要工具。人类借助地图来认知周围的环境。信息时代社会各个方面对数字地图产品的需求,发生了新的深刻变化。数字化、网络化技术在社会各个方面得到广泛应用的今天，地图出版也实现了从传统模拟方式向现代数字方式转变的重大变革,传统的地图出版过程从物理媒体(如各种银盐感光胶片、非银盐感光胶片、印版等)转向数字媒体(如网络、光盘、磁盘及其他形式的数字存储介质)，存储方式从仓库存储转向高密数字存储方式，最主要的是作业过程从模拟流程中物理化学处理方式转向数字流程中数据流方式。

计算机技术引入地图制图学后,使学科产生了巨大的变革,它不仅丰富了地图的内容,还改变了从地图编绘到印前制版整个传统的地图生产流程。地图制图出版系统的最终目标是要实现地图生产的数字化和一体化。“一体化”，不仅是指地图制图与地图出版输出的一体化，也是指地图制图和空间数据生产的一体化。

随着地图产品模式的多样化发展，其出版的数据也与日俱增，而地图数据一体化的管理以及发布存在明显不足，主要表现在两个方面：一是没有一个系统的管理方法，地图出版数据数量大，而且格式多样，没有一套完整的体系结构或平台来系统管理这些出版数据，使得数据混乱的放置，数据的重复录入等。二是没有一个地图出版数据多媒介发布的平台，无法把已有的地图出版数据资源有效利用，让更多的研究者以不同的方式获取到，也不利于数据的共享以及地图集研究成果的传播。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其灵活方便，易于实现，以一套数据完成了建库和出版的双重需要，方便组织管理，实现了数字化地图生产流程，更新快捷，有利于数据的共享以及地图集研究成果的传播，应用前景好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信：首先，采用线性四叉树算法构建编码标准体系；接着，将地图进行p次分割，形成一幅大小为2^p×2^p的图像；然后，根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域，包括相同尺寸边邻域、相同尺寸角邻域、不同尺寸边邻域和不同尺寸角邻域；其中，p为分割次数且为自然数；

步骤二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据，其过程如下：

步骤201、利用网格空间索引技术构建空间数据快速检索文件：首先，将地图纵横分割成若干个均等的小块，每个小块都作为一个桶，将落在该小块内的空间对象的ID置入该小块对应的桶中，并对每个桶对应设置一个桶号，构建空间索引表和空间对象属性表并存储到数据库服务器中；其中，空间索引表由桶号、空间对象ID号和空间对象类别构成，空间对象属性表由表名、空间对象ID号和空间对象中属性数据的z个属性构成，空间索引表与空间对象属性表通过空间对象ID号及空间对象类别相关联，其中，z为自然数；然后，对空间索引表按桶号建立索引，对空间对象属性表按空间对象ID号建立索引，并构建如下的空间数据快速检索文件：

步骤A1、定义桶号集为B-SET={B_c，c=1,2,…,r}，中间结果集为N-SET，查询结果集为R-SET，且N-SET和R-SET均为空集；其中，r为自然数；

步骤B1、判断B-SET是否为空集，当B-SET为空集时，转到步骤F1，当B-SET为非空集时，假设B-SET中有m个元素；其中，m为自然数；

步骤C1、定义c=1；

步骤D1、对空间索引表，提出查询桶号为B_c的请求，将查询所得到的空间对象ID号与空间对象类别存入N-SET中；

步骤E1、判断c是否等于m，当c等于m时，转到步骤F1，当c不等于m时，取c=c+1，转到步骤D1；

步骤F1、判断N-SET是否为空集，当N-SET为空集时，转到步骤J1，当N-SET为非空集时，假设N-SET中有q个元素且N-SET={N_j，j=1,2,…,q}；其中，q为自然数；

步骤G1、定义j=1；

步骤H1、根据N_j中的空间对象ID号与空间对象类别，在表名与N_j中的空间对象类别值相同的空间对象属性表中，查询空间对象ID号与N_j中的空间对象ID号相同对象的属性集，将查询结果存入R-SET中；

步骤I1、判断j是否等于q，当j等于q时，转到步骤J1，当j不等于q时，取j=j+1，转到步骤H1；

步骤J1、结束返回；

步骤202、分图层、分区和实体三个层次实现地图缓存存储和缓存访问：在创建地图图层时，为图层生成一个32位的图层ID作为图层的唯一标识，当将图层数据读到缓存中时，根据图层ID分配不同的缓存空间，图层中的实体按照步骤201分割成若干个均等的小块，并对同一个小块中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，缓存存储和缓存访问图层数据时，以各个分区为单位存储和访问实体数据；

步骤203、对地图进行分布式存储并构建地图数据与实时数据查询引擎：对每张地图划分为地图子区域，并在地图编译系统子区域字典中注册各个地图子区域的界限，同时按各个地图子区域的界限，对整个地图的索引表和属性表进行水平数据分割，将属于不同地图子区域的索引表和对象属性表，存储在不同的数据库服务表内，并注册存储位置，构建起地图数据与实时数据查询引擎；

步骤三、建立地图出版数据数据库：将经过步骤二处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中，其过程如下：

步骤301、矢量地图数据的构建与存储：首先，利用点集拓扑理论中“点、线、面、体”的拓扑模型构建地图出版数据的空间数据模型；然后，将构建的空间数据模型转换为逻辑模型，得到导入嵌入式数据库中的主要数据库表并导入嵌入式数据库中进行存储，包括实体表、图层表、地图表、显示配置方案表和显示配置项表；

步骤302、属性数据的构建与存储：首先，对步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型进行描述，构建图集属性数据模型；然后，将构建的图集属性数据模型转换成图集属性数据表并导入嵌入式数据库中进行存储；

步骤303、属性数据与空间数据对应关系的构建：将步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型与步骤302中构建的属性数据结合构成地理对象，将地理对象与图形对象进行关联形成图形表示对象，用于表示复杂的图集对象；

步骤四、对步骤三中建立的地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布，其中，地图出版数据一体化管理包括新建地图、新建地图集、添加地图、批量导入地图、地图浏览缩放、地图集查询、地图查询和地图属性管理。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一中采用线性四叉树算法构建编码标准体系的过程为：将地图所在的空间区域按照经度和纬度方向分别等分为两部分，并形成四个相同大小的空间子区域，这四个子区域按照顺时针方向分别被编号为0、1、3、2，其中北部子区域N4={0，1}，南部子区域S4={2，3}，西部子区域W4={0，2}，东部子区域E4={1，3}，各个子区域的边邻域分别为东邻域、南邻域、西邻域和北邻域，各个子区域的角邻域分别为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一中根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域的过程为：

步骤101、相同尺寸边邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；其中，n为自然数；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域按照如下规则确定：

当q_n=0时，根据采用线性四叉树算法构建的编码标准体系，待求像元A的东边邻域为A+1；待求像元A的南边邻域为A+2；对于待求像元A的西边邻域，从待求像元A编码的末位q_n按从右到左的顺序扫描，直到找到第一个不属于西部集合的编码q_i为止，然后将q_i+1，q_i+2，…，q_n的值均加1，q_i的值减1，q₁，q₂，…，q_i-1的值不变，得到的新编码即为所求西边邻域的编码，当找不到不属于西部集合的编码时，说明待求像元A为西边界像元，其西边邻域不存在，待求像元A与其邻域编码的差值根据公式 $\mathrm{\Δ}$ $=4^{n-i}-\underset{l=0}{\overset{n-i-l}{\mathrm{\Σ}}}{4}^l$ 计算得出；

当q_n=1时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-1；待求像元A的南边邻域为A+2；待求像元A的其东边邻域为

待求像元A的北边邻域为

当q_n=2时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的东边邻域A+1；待求像元A的南边邻域为

待求像元A的西边邻域为

当q_n=3时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-l；待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的南边邻域为

待求像元A的东边邻域为

其中，i为从左到右的码位序号且1≤i≤n-1，l为整型变量；

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域，然后对于存在的边邻域，按照步骤101中当待求像元A为非边界像元时的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域的确定规则来确定；

步骤102、相同尺寸角邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域按照角邻域间接确定法进行确定，具体为：要求待求像元A的BC角邻域，就先求出待求像元A的B边邻域，再求出待求像元A的C边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；或者先求出待求像元A的C边邻域，再求出待求像元A的B边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；其中，BC角邻域为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域或西北角邻域；

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域和哪个角邻域，然后按照步骤102中当待求像元A为非边界像元时的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域的确定规则来确定；

步骤103、不同尺寸边邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为D，首先，判断D在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当D存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较D的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸边邻域；当D不存在时，则所求的不同尺寸边邻域也不存在；

步骤104、不同尺寸角邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为E，首先，判断E在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当E存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较E的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸角邻域；当E不存在时，则所求的不同尺寸角邻域也不存在。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤203中构建起的地图数据与实时数据查询引擎如下：

步骤A2、判断用户查询请求是否为地图查询请求，当用户查询请求是地图查询请求时，转到步骤B2，当用户查询请求不是地图查询请求时，转到步骤H2;

步骤B2、根据查询区域的坐标与地图子区域字典，判断查询区域E是否在单一地图子区域内，当查询区域E是在单一地图子区域内时，转到步骤C2，当查询区域E不是在单一地图子区域内时，转到步骤E2;

步骤C2、查询地图子区域字典，得到该子区域的索引表与对象属性表内存储位置，假设为数据库服务表S；

步骤D2、对数据库服务表S执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤E2、查询地图子区域字典，将查询区域E重新分割，假设分割成E1、E2、…、Ee共e个新查询区域；其中，e为自然数且不大于地图子区域总数；

步骤F2、查询地图子区域字典，得到E1、E2、…、Ee所在子区域的索引表与对象属性表的存储位置，假设为数据库服务表S1、S2、…、Se；

步骤G2、对S1、S2、…、Se分别执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤H2、在系统的内存数据中，按厂号与点号查询所要求的实时数据，转到步骤I2；

步骤I2、结束返回。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一和步骤二中所述数据处理设备为计算机。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤三中所述嵌入式数据库为开源嵌入式数据库SQLite。

上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤四中所述多媒介发布地图集包括将地图集发布成EXE可执行系统、发布成流媒体文件和发布成电子图册。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、灵活方便，易于实现：本发明实现了地图出版数据的一体化管理和多媒介发布，本发明的方法构建了一个可伸缩、扩展性好、健壮的系统，并在此基础上构造了一个专业的制图出版的计算机环境。从地图出版数据数据库结构来看，该结构是可伸缩的,支持从数据文件到地图数据库的灵活的数据存储方式，也是可扩展的，在它们的支持下，系统可以实现成桌面制图系统也可以以客户、服务模式建立一个多人协作的制图出版环境。在网络服务的支持下还可以实现网络发布。制图出版系统体系结构研究的最终目标是服务于系统开发，从而使制图出版领域的研究走向理性化、规范化的道路上来。用体系结构来贯穿整个制图出版系统的生命周期是追求的最终目标。

2、利用一个平台，以一套数据完成建库和出版的双重需要，方便组织管理：地图集完备的拓扑关系、属性内容符合建库数据的要求，属性标注出的注记内容、图形要素数据转换后，稍加编辑、整饰即可转为印前数据，该种生产技术方案较为成功地实现建库与出版一体化，实现了数据的再生性和可利用性。地图集项目组织、作业管理、成果上交、数据传输等一系列工序采用直线性管理，化繁为简，降低了管理和质量上的失误率。

3、更新快捷：地图数据有特定的数学基础，数据更新、叠加补充资料较方便。可以改变过去不同专题、不同时段和不同区域地图数据分别处理、共享程度差、重复工作多的状况，使地图生产的过程扩展为同时也是资料积累和更新的过程。

4、应用前景好：地图出版数据一体化管理与多媒介发布方法为我们有效利用地图出版数据提供了正确、科学的思路，这种方法是进行多源地图数据创建与数字地图制图无缝衔接的数字出版软件环境，完成数字地图制图和出版工作流程的整合。延长地图出版的数字化链，实现数字化地图生产流程。满足网络时代地图出版的需求，使地图数字化生产体系具备网络制图、异地复制、网络出版等。这样的出版发布系统能够提供更科学的数据、更及时的信息，当所有内部信息流都形成闭环的时候，信息才有可能再次被复用，资源的利用率也会极大地提高。

综上所述，本发明灵活方便，易于实现，以一套数据完成了建库和出版的双重需要，方便组织管理，实现了数字化地图生产流程，更新快捷，有利于数据的共享以及地图集研究成果的传播，应用前景好。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为采用线性四叉树算法构建的编码标准体系的示意图。

图3为点状结构图形的E-R模型图。

图4为线状结构图形的E-R模型图。

图5为面状结构图形的E-R模型图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，包括以下步骤：

步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信：首先，采用线性四叉树算法构建编码标准体系；接着，将地图进行p次分割，形成一幅大小为2^p×2^p的图像；然后，根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域，包括相同尺寸边邻域、相同尺寸角邻域、不同尺寸边邻域和不同尺寸角邻域；其中，p为分割次数且为自然数；

本实施例中，步骤一中采用线性四叉树算法构建编码标准体系的过程为：将地图所在的空间区域按照经度和纬度方向分别等分为两部分，并形成四个相同大小的空间子区域，这四个子区域按照顺时针方向分别被编号为0、1、3、2，如图2所示，其中北部子区域N4={0，1}，南部子区域S4={2，3}，西部子区域W4={0，2}，东部子区域E4={1，3}，各个子区域的边邻域分别为东邻域、南邻域、西邻域和北邻域，各个子区域的角邻域分别为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域。由于采用线性四叉树算法构建编码标准体系本身就包含有方向性、层次性、大小性等寻找邻域时所需要的特性，因此为寻找不同尺寸邻域、边界像元等复杂操作提供了极大的方便，保证了数学上的严密性。

本实施例中，步骤一中根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域的过程为：

步骤101、相同尺寸边邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；其中，n为自然数；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域按照如下规则确定：

当q_n=0时，根据采用线性四叉树算法构建的编码标准体系，待求像元A的东边邻域为A+1；待求像元A的南边邻域为A+2；对于待求像元A的西边邻域，从待求像元A编码的末位q_n按从右到左的顺序扫描，直到找到第一个不属于西部集合的编码q_i为止，然后将q_i+1，q_i+2，…，q_n的值均加1，q_i的值减1，q₁，q₂，…，q_i-1的值不变，得到的新编码即为所求西边邻域的编码，当找不到不属于西部集合的编码时，说明待求像元A为西边界像元，其西边邻域不存在，待求像元A与其邻域编码的差值根据公式 $\mathrm{\Δ}$ $=4^{n-i}-\underset{l=0}{\overset{n-i-l}{\mathrm{\Σ}}}{4}^l$ 计算得出；

当q_n=1时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-1；待求像元A的南边邻域为A+2；待求像元A的其东边邻域为

当q_n=2时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的东边邻域A+1；待求像元A的南边邻域为A+(2

待求像元A的西边邻域为

当q_n=3时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-l；待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的南边邻域为

待求像元A的东边邻域为

其中，i为从左到右的码位序号且1≤i≤n-1，l为整型变量；

以上当待求像元A为非边界像元时边邻域的确定算法非常简单，仅需先对编码的后几位扫描即可实现，而且有的邻域只需一步加减运算即可求出，充分利用了线性四叉树层次编码的方向性。

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域，然后对于存在的边邻域，按照步骤101中当待求像元A为非边界像元时的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域的确定规则来确定；

步骤102、相同尺寸角邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域按照角邻域间接确定法进行确定，具体为：要求待求像元A的BC角邻域，就先求出待求像元A的B边邻域，再求出待求像元A的C边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；或者先求出待求像元A的C边邻域，再求出待求像元A的B边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；其中，BC角邻域为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域或西北角邻域；

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域和哪个角邻域，然后按照步骤102中当待求像元A为非边界像元时的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域的确定规则来确定；

步骤103、不同尺寸边邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为D，首先，判断D在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当D存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较D的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸边邻域；当D不存在时，则所求的不同尺寸边邻域也不存在；

步骤104、不同尺寸角邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为E，首先，判断E在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当E存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较E的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸角邻域；当E不存在时，则所求的不同尺寸角邻域也不存在。

从以上过程可以看出，本实施例对线性四叉树算法进行了优化，加快了邻域计算速度。

步骤二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据，其过程如下：

步骤201、利用网格空间索引技术构建空间数据快速检索文件：首先，将地图纵横分割成若干个均等的小块，每个小块都作为一个桶，将落在该小块内的空间对象的ID置入该小块对应的桶中，并对每个桶对应设置一个桶号，构建空间索引表和空间对象属性表并存储到数据库服务器中；其中，空间索引表由桶号、空间对象ID号和空间对象类别构成，空间对象属性表由表名、空间对象ID号和空间对象中属性数据的z个属性构成，空间索引表与空间对象属性表通过空间对象ID号及空间对象类别相关联，其中，z为自然数；然后，对空间索引表按桶号建立索引，对空间对象属性表按空间对象ID号建立索引，并构建如下的空间数据快速检索文件：

步骤A1、定义桶号集为B-SET={B_c，c=1,2,…,r}，中间结果集为N-SET，查询结果集为R-SET，且N-SET和R-SET均为空集；其中，r为自然数；

步骤B1、判断B-SET是否为空集，当B-SET为空集时，转到步骤F1，当B-SET为非空集时，假设B-SET中有m个元素；其中，m为自然数；

步骤C1、定义c=1；

步骤D1、对空间索引表，提出查询桶号为B_c的请求，将查询所得到的空间对象ID号与空间对象类别存入N-SET中；

步骤E1、判断c是否等于m，当c等于m时，转到步骤F1，当c不等于m时，取c=c+1，转到步骤D1；

步骤F1、判断N-SET是否为空集，当N-SET为空集时，转到步骤J1，当N-SET为非空集时，假设N-SET中有q个元素且N-SET={N_j，j=1,2,…,q}；其中，q为自然数；

步骤G1、定义j=1；

步骤H1、根据N_j中的空间对象ID号与空间对象类别，在表名与N_j中的空间对象类别值相同的空间对象属性表中，查询空间对象ID号与N_j中的空间对象ID号相同对象的属性集，将查询结果存入R-SET中；

步骤I1、判断j是否等于q，当j等于q时，转到步骤J1，当j不等于q时，取j=j+1，转到步骤H1；

步骤J1、结束返回；

通过构建以上的空间数据快速检索文件，就能从大量的空间对象中快速存取满足一定空间范围条件的空间对象。

步骤202、分图层、分区和实体三个层次实现地图缓存存储和缓存访问：在创建地图图层时，为图层生成一个32位的图层ID作为图层的唯一标识，当将图层数据读到缓存中时，根据图层ID分配不同的缓存空间，图层中的实体按照步骤201分割成若干个均等的小块，并对同一个小块中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，缓存存储和缓存访问图层数据时，以各个分区（Slot）为单位存储和访问实体数据；这样的设计有两个好处：（1）绝大多数的空间查询不是针对整个图层而是在图层的一定范围内进行的，当图层数据量很大时，按照分区（Slot）读取数据可能既满足了查询要求，又大大减少了传输的数据量；（2）可以在保证数据存取效率的同时，相对减少系统对内存的需求。同一个小块（即分区）中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，这是由于不同的图层，实体几何数据部分的数据组成都是一样的，可以采用相同的结构和管理方式，而实体属性数据却跟具体的应用密切相关，将这两部分数据分开缓存，可以公用实体几何数据部分的管理。同时，这两部分数据的查询在很多情况下是分离的，例如一般的数据访问大多是查询实体属性数据，而且属性数据是经常被修改的，不像几何数据那样具有一定的稳定性，因此，分开缓存也有助于缓存效率的提高。

具体实施时，缓存元素的基本单位是六类对象，它们分别为：图层的分区几何数据，图层的分区属性数据，图层信息，显示配置，图例库，参照系，每种对象都有其唯一标识方法。具体为：

图层的分区几何数据（数据库编号，图层号，分区号）；

图层的分区属性数据（数据库编号，图层号，分区号，属性域段名）；

图层信息（数据库编号，-1，图层号）；

显示配置（数据库编号，-2，图层号）。

缓存文件有入口文件和数据文件两种文件，入口文件的每一个记录中有对象的标识信息和该对象的版本信息；数据文件按一定大小的数据块（2k）构成一个数据块文件，数据文件中有一个数据块队列表，一个对象在数据文件中可能占有多个数据块，其间的关系在数据块队列表中维护，同时数据块队列表还是一个LRU队列链表，可以反映数据块被访问的时间先后关系，被用来在数据块用完时淘汰最近最少被访问的对象；对入口文件和数据快队列表使用内存文件，这样可以保证文件和内存的同步更新，而不必先写内存再写文件，保证缓存效率；而对其他的缓存文件，采用内存Cache或文件Cache的策略，这是因为如果大量使用内存文件，会超过系统物理内存的总量限制而使用虚拟内存，这时内存页要经常在内存和磁盘文件之间交换，降低系统效率。

缓存访问包括读缓存对象和写缓存对象。

读缓存对象：通过对象的标识，利用散列函数，定位对象在入口文件中的记录，如果入口记录不存在或者数据块记录已经被其他入口记录占用，读缓存对象失败；否则成功，根据入口记录中的版本信息判断缓存数据的有效性，若有效，根据入口记录中的信息读取数据文件中的各个数据块组合成一个整体的数据，由客户端解包返回的数据。

写缓存对象：分配入口记录，分配数据块（利用缓存的淘汰算法），写数据，更新散列表，返回。其中，缓存的淘汰算法是指Cache分为内存Cache和外存Cache，内存Cache是动态临时的，当程序运行时，访问同一个图层的多个进程可以共享该图层的内存Cache，当程序结束时，需要把内存Cache中的数据交换到外存永久Cache中；在程序重新启动时，又可以把外存Cache交换到内存Cache中。不管是内存Cache还是外存Cache，容量都是有限的。当Cache空间消耗完时，需要有一定的淘汰算法决定把哪些数据从Cache中调出来，以写入新数据。一般根据数据访问的频度和未访问时间来淘汰Cache，即最近最少被访问（Least Recently Used，简称LRU）的数据最先被淘汰。系统中采用这种淘汰算法是由缓存文件中数据文件里记录的数据块队列表来支持实现的。对访问频度高的被淘汰的Cache-Slot，在Cache未满，系统不忙的情况下可以重新调回。

步骤203、对地图进行分布式存储并构建地图数据与实时数据查询引擎：对每张地图划分为地图子区域，并在地图编译系统子区域字典中注册各个地图子区域的界限，同时按各个地图子区域的界限，对整个地图的索引表和属性表进行水平数据分割，将属于不同地图子区域的索引表和对象属性表，存储在不同的数据库服务表内，并注册存储位置，构建起地图数据与实时数据查询引擎；因为在系统运行中，有大量的数据调入调出，尤其是大数据量图形，而空间索引及空间对象属性的数据量又较大，故而采用分布式数据存储结构，以提高效率。

本实施例中，步骤203中构建起的地图数据与实时数据查询引擎如下：

步骤A2、判断用户查询请求是否为地图查询请求，当用户查询请求是地图查询请求时，转到步骤B2，当用户查询请求不是地图查询请求时，转到步骤H2;

步骤B2、根据查询区域的坐标与地图子区域字典，判断查询区域E是否在单一地图子区域内，当查询区域E是在单一地图子区域内时，转到步骤C2，当查询区域E不是在单一地图子区域内时，转到步骤E2;

步骤C2、查询地图子区域字典，得到该子区域的索引表与对象属性表内存储位置，假设为数据库服务表S；

步骤D2、对数据库服务表S执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤E2、查询地图子区域字典，将查询区域E重新分割，假设分割成E1、E2、…、Ee共e个新查询区域；其中，e为自然数且不大于地图子区域总数；

步骤F2、查询地图子区域字典，得到E1、E2、…、Ee所在子区域的索引表与对象属性表的存储位置，假设为数据库服务表S1、S2、…、Se；

步骤G2、对S1、S2、…、Se分别执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤H2、在系统的内存数据中，按厂号与点号查询所要求的实时数据，转到步骤I2；

步骤I2、结束返回。

步骤三、建立地图出版数据数据库：将经过步骤二处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中，其过程如下：

步骤301、矢量地图数据的构建与存储：首先，利用点集拓扑理论中“点、线、面、体”的拓扑模型构建地图出版数据的空间数据模型；然后，将构建的空间数据模型转换为逻辑模型，得到导入嵌入式数据库中的主要数据库表并导入嵌入式数据库中进行存储，包括实体表、图层表、地图表、显示配置方案表和显示配置项表；

采用“点、线、面、体”的拓扑模型，能够降低开发难度，缩短开发周期。点集空间中，单纯形（simplex）是其中的元素，一个n维单形具有n+1个顶点（vertex），在n维空间中，一个n维单形将该空间划分为三个点集：内集、边集和外集，内集和外集都是开集，边集是闭集；0维单形是个单点集；一维单形是一直线段，其内集是不含端点的线段，边集即两个端点，其余为外集；二维单形是个三角形，三角形内部面域为内集，三条边为边集，其余为外集；三维单形是个四面体，其内部为内集，四个表平面为边集，其余为外集；如果采用一个单形与另一个单形的三个点集的相交关系来表示各种复杂的空间关系，这种描述能给出更为充足的多维拓扑关系信息。具体而言，点状实体(Point Entity)是一个零维空间目标，可以用来表示三维空间中的点状地物，如水井、树或电线杆的位置等。它只有空间位置而无空间扩展。所有的点状实体均唯一对应于一个顶点为V_i的0-单纯形S⁰ _i，S⁰ _i位置信息由空间坐标[X_i，Y_i，Z_i]构成，可表示为Point=C⁰=S⁰ _i=(V_i)=[X_i，Y_i，Z_i]，同时该0-单纯形作为一个或多个有向1-单纯形S¹ _j的边界(1-单纯形的起点或终点)，与1-单纯形之间有着2∶N的关系，若S¹ _j=(V_j1，V_j2)为一个有向1-单纯形，Begin(S¹ _j)和End(S¹ _j)为其构造函数，即S¹ _j的起点和终点可分别表示为V_j1=Begin(S¹ _j)或V_j2=End(S¹ _j)，其中，j为自然数；本实施例中，构建点状结构图形的E-R模型如图3所示。线状实体(Line Entity)是一个一维空间目标，可以用来表示三维空间中的线状地物，如铁路、公路、桥梁、河道、输电线路等，它只能用长度来作为其空间度量，线状实体可以是一个封闭曲线，也可以是具有多个分支的曲线，线状实体作为一种1-单纯复形，由有限多个连通及有向1-单纯形所组成，且这些1-单纯形不能自己交叉或与其它1-单纯形相交，设S¹ _j是Line中任意一个1-单纯形，与Line之间为N∶1的关系为，同时，1-单纯形S¹ _j作为2-单纯形S² _q及平面Face_k的边界，与2-单纯形S² _q之间有着3∶1的关系，与平面Face_k有着N∶1的关系，平面Face_k由有限多个连通、有向并具有相同法线矢量的2-单纯形构成，2-单纯形S²q与平面Face_k之间的N∶1有着关系，其中，q和k均为自然数；本实施例中，构建线状结构图形的E-R模型如图4所示。面状实体(Surface Entity)是一个二维空间目标，可以用来表示三维空间中的面状地物，如操场、湖泊、森林的覆盖区域等，它可以用面积和周长来作为其空间度量，任意一个面状实体均可以剖分成有限多个2-单纯形(2-simplex)，且其上任意两个相邻的2-单纯形在其公共边上总是诱导出相反的序向，对于一个具有规则边界的面状实体，即由有限个连通但不相互重叠的平面构成的面状实体，它可以简单地用构成该实体的平面(Face)来表达，必要时再对这些平面(Face)进行空间剖分以生成相应的2-单纯形，设S² _q是Surface的任意一个2-单纯形，其与Surface之间有着N∶1的关系，将Surface中具有相同法线矢量的2-单纯形粘合成一个平面Face_k，则平面Face_k与Surface建立了N∶1的关系，本实施例中，构建面状结构图形的E-R模型如图5所示。

本实施例中，实体表、图层表、地图表、显示配置方案表和显示配置项表的定义如下：

（1）实体表

每一个图层对应一个实体表，存储组成该图层的所有空间实体的空间和属性信息，实体表由数据库表模式名和实体表名唯一确定，由用户在创建图层时指定，为了便于维护图层和实体数据的完整性和一致性，图层的实体表名一经确定就不能再更改，图层与实体表的这种对应关系记录在图层表里。

由于要同时存储地理空间实体的空间要素和属性要素，图层实体表因此设计为由两部分组成：

a、系统信息：由系统维护，包括地理空间实体的系统管理信息和空间信息两部分，主要有：

实体ID：系统分配的唯一标志图层实体的编号；

分区号：按照图层的空间几何索引计算出来的实体所属的分区的序号；

实体外接矩形：记录实体的几何空间范围；

实体的空间信息（矢量数据）：用变长二进制数据表示；

b、属性信息：由用户根据具体应用需求来定义，描述图层实体的社会属性，这部分的域段定义也是由用户在创建图层的时指定的。

（2）图层表

图层表中记录了一个地理空间数据库中所有的图层的信息，包括图层的基本信息、显示配置信息和图层的管理信息：

a、图层基本信息

图层ID：系统分配的唯一标志图层的编号；

图层名称：在一个空间数据库中，图层的名称是唯一的；

图层分类信息：为应用提供的用于分类的图层要素，可以是图层的专题要素，也可以是图层的空间地域要素，或者是时间要素；

图层空间范围；

图层比例尺；

图层几何类型：组成该图层的实体是点实体、线实体还是面实体；

图层简要描述；

图层实体表模式名、图层实体表名：共同指定图层的实体表；

图层空间索引信息：用于图层上的层次网格空间索引的参数以及图层按此参数建立索引后得到的分区号及其版本信息；

b、显示配置信息

参照系名;

显示配置方案名：显示图层时按指定的显示配置方案来配置图例及显示方式、标注格式以显示图层中的实体;

显示配置域段名：图层实体表的某个域段，按该域段的取值匹配显示配置方案中的值域以决定如何显示对应的图层实体;

标注域段名：指定显示图层时若自动标注，以实体表的哪个域段作为标注域段，即取哪个域段的值作为实体的标注正文显示;

c、管理信息

图层读写状态：当图层的状态为写时，其它用户不能访问该图层；

图层版本信息：记录图层及其实体数据的更新程度，用于缓存（Cache）的更新。

（3）地图表

地图其实有些类似于应用视图的概念，它是显示时一个或多个图层的组合，经常使用的地图往往有其比较固定的图层组合，在文件/数据库混合存储模式的地图集系统中这种组合关系是记录在文件里的，在本发明中则用地图表来存储。主要信息包括：

地图ID：系统分配的唯一标志地图的编号；

地图名称：在一个空间数据库中，地图的名称是唯一的；

地图分类信息：组成地图的所有图层的分类信息的综合；

地图简要描述；

图层数目：组成地图的图层个数；

数据源数目：组成地图的多个图层及其实体数据可能存放在不同的空间数据库中，则打开地图时可能要连接多个数据源去得到各个图层数据，该域段记录不同数据源的个数；

地图组成信息：用变长二进制数据表示，记录了组成地图的各图层所在的数据源和图层基本信息；

从地图表的结构也可以看出地图这个概念在分布式的系统中的重要性，不论是从地理空间分布性还是从专题分布性的角度看，地图都延展了图层对于地理空间数据分布性的表达能力。

（4）显示配置方案表

显示图层时，每个实体按什么样的图例显示、怎样显示图例（如颜色、填充模式、大小等），加什么样的标注以及标注的显示格式（如字体、大小、倾斜度等）等这些设置都由图层对应的显示配置方案来规定。

显示配置方案按照实体某种属性的取值情况来决定实体的显示配置，我们称实体表中记录该属性的域段为显示配置域段，这个域段的名称并没有记录在显示配置方案而是记录在图层表里，是因为这样可以让不同的图层共享同一个显示配置方案；两个有不同实体表结构的图层，只要它们的配置域段类型和宽度相同，即使配置域段名不同，也可以共享一个显示配置方案；这使得显示配置方案成为可以独立于图层的存在。

由于要用来做比较操作，显示配置域段的类型必须是能够比较大小的数据类型，如整型、浮点型、字符型、时间型，而不能是二进制类型。系统支持两种比较操作：单值匹配和区间匹配。单值匹配类型的显示配置方案中，每个配置项的匹配值是一个单值；区间匹配类型的匹配值则是一个取值区间，落在该区间内的所有取值都是成功匹配的取值。显示配置方案表中记录系统支持的所有显示配置方案信息，主要包括：

方案ID：系统分配的唯一标志显示配置方案的编号；

方案名称：在一个空间数据库中，显示配置方案的名称是唯一的；

方案分类信息及方案简要描述；

图例库名：一个显示配置方案所用到的图例都来自同一个图例库；

地图比例尺：显示图层时所用的比例尺等于该域段值时，其显示的图例大小等于显示配置项中指定的图例大小；否则按比例放缩图例。例如配置地图比例尺为1：10000，配置项中图例高度为20mm时，若实际显示比例尺为1：1000，则实际显示的图例高度为200mm；

匹配类型：单值匹配或区间匹配；

显示配置域段类型及宽度；

方案版本号：用于缓存（Cache）的更新；

显示配置项表的表模式名和表名。

（5）显示配置项表

每一个显示配置方案对应一个显示配置项表，记录组成该方案的所有配置项。为了简单起见，对于不同的匹配类型（单值匹配或区间匹配），系统采用相同的显示配置项表结构，主要信息说明如下：

配置项ID：唯一标志显示配置项的编号；

配置项名称；

图例ID：对应于显示配置方案中指定的图例库中的某一个图例；

图例显示配置：包括图例的高度、宽度、倾斜角、前景色、背景色等；

标注显示配置：包括标注字体、高度、宽度、倾斜角、颜色、是否斜体、是否加粗、是否加下划线等；

匹配左值：区间匹配的最小匹配值，对单值匹配而言，即为匹配值；

匹配右值：区间匹配的最大匹配值，对单值匹配而言，此域段为冗余域段；

匹配区间左封闭性：布尔值，规定区间匹配时等于匹配左值的取值是否算匹配成功；单值匹配忽略该域段的值；

匹配区间右封闭性：布尔值，规定区间匹配时等于匹配右值的取值是否算匹配成功；单值匹配忽略该域段的值；

为了统一显示配置项表的结构，可以将匹配值域段的类型定义为字符型，访问时按照配置项表所归属的显示配置方案中指定的域段类型进行数据转换。这样有利于系统的扩充，当增加显示配置域段的类型支持时，系统中原有的显示配置项都继续有效，只要增加数据转换实现模块即可。

步骤302、属性数据的构建与存储：首先，对步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型进行描述，构建图集属性数据模型；然后，将构建的图集属性数据模型转换成图集属性数据表并导入嵌入式数据库中进行存储；本实施例中，定义的属性数据的关系模型如下：

图集ID：数值型、关键字；

电子图册ID：数值型；

出版日期：日期型；

专题类型：文本型；

开本：文本型；

审图号：文本型；

出版社：文本型；

主编/编制单位：文本型；

印张数：文本型；

获奖情况：文本型；

定价：文本型；

制版印刷：文本型；

内容概要：文本型；

目录：备注；

专家点评：文本型。

步骤303、属性数据与空间数据对应关系的构建：将步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型与步骤302中构建的属性数据结合构成地理对象，将地理对象与图形对象进行关联形成图形表示对象，用于表示复杂的图集对象；

步骤四、对步骤三中建立的地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布，其中，地图出版数据一体化管理包括新建地图、新建地图集、添加地图、批量导入地图、地图浏览缩放、地图集查询、地图查询和地图属性管理。

具体实施时，在地图显示框中可以随意移动地图，可以对地图按比例进行放大和缩小；通过鼠标左键可以对地图进行任意的放大和缩小；对地图进行放大或缩小后，可以通过该功能恢复到最佳显示状态；可以通过鹰眼功能，对地图进行局部放大；可以地图进行翻页显示，从当前页开始，显示上一页或下一页。地图集查询提供了6种方式：a、按开本规格查询，b、按出版时间查询，c、按区域范围查询，d、按比例尺查询，e、按图集类型查询，f、组合智能查询。

本实施例中，步骤四中所述多媒介发布地图集包括将地图集发布成EXE可执行系统、发布成流媒体文件和发布成电子图册。其中，发布成EXE可执行系统是指直接发布成可以单机执行的EXE文件，生成的EXE文件可以刻录光盘或者Ｕ盘拷贝，方便预览版图集的宣传；发布成流媒体文件是指生成适合网络传播的流媒体文件，可以把图集放到网上，分享给广大用户；发布成电子图册是指生成适合网络部署的电子图册。和流媒体相比，电子图册制作更加精美、细致，适合高端用户预览。

本实施例中，步骤一和步骤二中所述数据处理设备为计算机。步骤三中所述嵌入式数据库为开源嵌入式数据库SQLite，该数据库为开源的轻型数据库，采用开源嵌入式数据库SQLite具有以下优点：（1）客户使用方便：开源嵌入式数据库SQLite能够深度嵌入到Windows/Linux/Unix等主流的操作系统中，本发明采用开源嵌入式数据库SQLite，可以在各种操作系统中不需要安装任何其它支撑软件或插件就可以直接使用；（2）图像处理速度快：开源嵌入式数据库SQLite“短小精干”，数据结构简单，系统源代码不多，数据库运行效率很高，由于本发明中需要处理的图像都比较大，有的单张图像要上百兆，使用开源嵌入式数据库SQLite可以轻松处理这些图像；（3）占用空间小：开源嵌入式数据库SQLite本身不会占用大量硬盘和内存空间，因此为本发明节省了很大的空间；（4）Typelessness数据类型：Typelessness是一种无类型数据格式，也就是说在开源嵌入式数据库SQLite中所建立的数据表不需要指定数据类型，使用过程中可以保存任意数据类型，这就为本发明中矢量数据、属性数据等多种数据类型的存储带来了极大方便。

综上所述，本发明提供了一种地图出版数据一体化管理与发布的技术方法，实现了对地图出版数据的资源管理，并同时进行数据电子版发布，最大限度地利用地图出版数据资源，满足日益增加的地图出版数据的管理，同时给地图出版数据多媒介发布提供了新的方法，解决了现有技术中没有地图出版数据系统管理和多媒介发布平台的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信：首先，采用线性四叉树算法构建编码标准体系；接着，将地图进行p次分割，形成一幅大小为2^p×2^p的图像；然后，根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域，包括相同尺寸边邻域、相同尺寸角邻域、不同尺寸边邻域和不同尺寸角邻域；其中，p为分割次数且为自然数；

步骤二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据，其过程如下：

步骤201、利用网格空间索引技术构建空间数据快速检索文件：首先，将地图纵横分割成若干个均等的小块，每个小块都作为一个桶，将落在该小块内的空间对象的ID置入该小块对应的桶中，并对每个桶对应设置一个桶号，构建空间索引表和空间对象属性表并存储到数据库服务器中；其中，空间索引表由桶号、空间对象ID号和空间对象类别构成，空间对象属性表由表名、空间对象ID号和空间对象中属性数据的z个属性构成，空间索引表与空间对象属性表通过空间对象ID号及空间对象类别相关联，其中，z为自然数；然后，对空间索引表按桶号建立索引，对空间对象属性表按空间对象ID号建立索引，并构建如下的空间数据快速检索文件：

步骤A1、定义桶号集为B-SET={B_c，c=1,2,…,r}，中间结果集为N-SET，查询结果集为R-SET，且N-SET和R-SET均为空集；其中，r为自然数；

步骤B1、判断B-SET是否为空集，当B-SET为空集时，转到步骤F1，当B-SET为非空集时，假设B-SET中有m个元素；其中，m为自然数；

步骤C1、定义c=1；

步骤D1、对空间索引表，提出查询桶号为B_c的请求，将查询所得到的空间对象ID号与空间对象类别存入N-SET中；

步骤E1、判断c是否等于m，当c等于m时，转到步骤F1，当c不等于m时，取c=c+1，转到步骤D1；

步骤F1、判断N-SET是否为空集，当N-SET为空集时，转到步骤J1，当N-SET为非空集时，假设N-SET中有q个元素且N-SET={N_j，j=1,2,…,q}；其中，q为自然数；

步骤G1、定义j=1；

步骤H1、根据N_j中的空间对象ID号与空间对象类别，在表名与N_j中的空间对象类别值相同的空间对象属性表中，查询空间对象ID号与N_j中的空间对象ID号相同对象的属性集，将查询结果存入R-SET中；

步骤I1、判断j是否等于q，当j等于q时，转到步骤J1，当j不等于q时，取j=j+1，转到步骤H1；

步骤J1、结束返回；

步骤202、分图层、分区和实体三个层次实现地图缓存存储和缓存访问：在创建地图图层时，为图层生成一个32位的图层ID作为图层的唯一标识，当将图层数据读到缓存中时，根据图层ID分配不同的缓存空间，图层中的实体按照步骤201分割成若干个均等的小块，并对同一个小块中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，缓存存储和缓存访问图层数据时，以各个分区为单位存储和访问实体数据；

步骤203、对地图进行分布式存储并构建地图数据与实时数据查询引擎：对每张地图划分为地图子区域，并在地图编译系统子区域字典中注册各个地图子区域的界限，同时按各个地图子区域的界限，对整个地图的索引表和属性表进行水平数据分割，将属于不同地图子区域的索引表和对象属性表，存储在不同的数据库服务表内，并注册存储位置，构建起地图数据与实时数据查询引擎；

步骤三、建立地图出版数据数据库：将经过步骤二处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中，其过程如下：

步骤301、矢量地图数据的构建与存储：首先，利用点集拓扑理论中“点、线、面、体”的拓扑模型构建地图出版数据的空间数据模型；然后，将构建的空间数据模型转换为逻辑模型，得到导入嵌入式数据库中的主要数据库表并导入嵌入式数据库中进行存储，包括实体表、图层表、地图表、显示配置方案表和显示配置项表；

步骤302、属性数据的构建与存储：首先，对步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型进行描述，构建图集属性数据模型；然后，将构建的图集属性数据模型转换成图集属性数据表并导入嵌入式数据库中进行存储；

步骤303、属性数据与空间数据对应关系的构建：将步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型与步骤302中构建的属性数据结合构成地理对象，将地理对象与图形对象进行关联形成图形表示对象，用于表示复杂的图集对象；

步骤四、对步骤三中建立的地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布，其中，地图出版数据一体化管理包括新建地图、新建地图集、添加地图、批量导入地图、地图浏览缩放、地图集查询、地图查询和地图属性管理。

2.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一中采用线性四叉树算法构建编码标准体系的过程为：将地图所在的空间区域按照经度和纬度方向分别等分为两部分，并形成四个相同大小的空间子区域，这四个子区域按照顺时针方向分别被编号为0、1、3、2，其中北部子区域N4={0，1}，南部子区域S4={2，3}，西部子区域W4={0，2}，东部子区域E4={1，3}，各个子区域的边邻域分别为东邻域、南邻域、西邻域和北邻域，各个子区域的角邻域分别为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域。

3.按照权利要求2所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一中根据2^p×2^p的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域的过程为：

步骤101、相同尺寸边邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；其中，n为自然数；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域按照如下规则确定：

当q_n=0时，根据采用线性四叉树算法构建的编码标准体系，待求像元A的东边邻域为A+1；待求像元A的南边邻域为A+2；对于待求像元A的西边邻域，从待求像元A编码的末位q_n按从右到左的顺序扫描，直到找到第一个不属于西部集合的编码q_i为止，然后将q_i+1，q_i+2，…，q_n的值均加1，q_i的值减1，q₁，q₂，…，q_i-1的值不变，得到的新编码即为所求西边邻域的编码，当找不到不属于西部集合的编码时，说明待求像元A为西边界像元，其西边邻域不存在，待求像元A与其邻域编码的差值根据公式 $\mathrm{\Δ}$ $=4^{n-i}-\underset{l=0}{\overset{n-i-l}{\mathrm{\Σ}}}{4}^l$ 计算得出；

当q_n=1时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-1；待求像元A的南边邻域为A+2；待求像元A的其东边邻域为

待求像元A的北边邻域为

当q_n=2时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的东边邻域A+1；待求像元A的南边邻域为

待求像元A的西边邻域为

当q_n=3时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-l；待求像元A的北边邻域为A-2；待求像元A的南边邻域为

待求像元A的东边邻域为

其中，i为从左到右的码位序号且1≤i≤n-1，l为整型变量；

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域，然后对于存在的边邻域，按照步骤101中当待求像元A为非边界像元时的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域的确定规则来确定；

步骤102、相同尺寸角邻域的确定：对于待求像元A=q₁、q₂、…、q_n，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数≤2时，待求像元为边界像元；

当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域按照角邻域间接确定法进行确定，具体为：要求待求像元A的BC角邻域，就先求出待求像元A的B边邻域，再求出待求像元A的C边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；或者先求出待求像元A的C边邻域，再求出待求像元A的B边邻域，然后就得到了待求像元A的BC角邻域；其中，BC角邻域为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域或西北角邻域；

当待求像元A为边界像元时，首先根据待求像元A的编码属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4中的哪一种或两种区域来判断待求像元A有哪个边邻域和哪个角邻域，然后按照步骤102中当待求像元A为非边界像元时的东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域的确定规则来确定；

步骤103、不同尺寸边邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为D，首先，判断D在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当D存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较D的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸边邻域；当D不存在时，则所求的不同尺寸边邻域也不存在；

步骤104、不同尺寸角邻域的确定：假设确定出的待求像元A的边邻域的编码为E，首先，判断E在线性四叉树的物体叶结点集合中是否存在，当E存在时，按照从高到低的顺序逐层扫描，搜索比较E的各级祖先结点或各级子孙结点中的哪一个存在于线性四叉树的物体叶结点集中，所存在的祖先结点或子孙结点即为所求的不同尺寸角邻域；当E不存在时，则所求的不同尺寸角邻域也不存在。

4.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤203中构建起的地图数据与实时数据查询引擎如下：

步骤A2、判断用户查询请求是否为地图查询请求，当用户查询请求是地图查询请求时，转到步骤B2，当用户查询请求不是地图查询请求时，转到步骤H2;

步骤B2、根据查询区域的坐标与地图子区域字典，判断查询区域E是否在单一地图子区域内，当查询区域E是在单一地图子区域内时，转到步骤C2，当查询区域E不是在单一地图子区域内时，转到步骤E2;

步骤C2、查询地图子区域字典，得到该子区域的索引表与对象属性表内存储位置，假设为数据库服务表S；

步骤D2、对数据库服务表S执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤E2、查询地图子区域字典，将查询区域E重新分割，假设分割成E1、E2、…、Ee共e个新查询区域；其中，e为自然数且不大于地图子区域总数；

步骤F2、查询地图子区域字典，得到E1、E2、…、Ee所在子区域的索引表与对象属性表的存储位置，假设为数据库服务表S1、S2、…、Se；

步骤G2、对S1、S2、…、Se分别执行步骤A1～步骤G1，转到步骤I2；

步骤H2、在系统的内存数据中，按厂号与点号查询所要求的实时数据，转到步骤I2；

步骤I2、结束返回。

5.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤一和步骤二中所述数据处理设备为计算机。

6.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤三中所述嵌入式数据库为开源嵌入式数据库SQLite。

7.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于：步骤四中所述多媒介发布地图集包括将地图集发布成EXE可执行系统、发布成流媒体文件和发布成电子图册。

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