CN106372262A - 一种城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法 - Google Patents

一种城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法 Download PDF

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CN106372262A CN201610953757.1A CN201610953757A CN106372262A CN 106372262 A CN106372262 A CN 106372262A CN 201610953757 A CN201610953757 A CN 201610953757A CN 106372262 A CN106372262 A CN 106372262A
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Abstract

本发明公开一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统及方法，所述系统包括信息采集系统、服务器管理系统、显示系统和城市户外公共空间，所述信息采集系统、显示系统分别与所述服务器管理系统连接，所述信息采集系统向所述城市户外公共空间采集地位信息数据，其中，所述服务器管理系统包括地理信息数据管理系统、与所述地理信息数据管理系统连接的数据索引单元、与所述数据索引单元连接的数据存储单元、与所述数据存储单元连接的数据传输单元。本发明从GIS系统中通过搜索算法搜索到城市家居的信息，并通过四叉树算法能够分层次地显示地图场景中不同细节，便于景观设计研究人员布局研究城市家居，实用性强。

Description

一种城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法
技术领域
本发明涉及户城市景观数据管理领域，且具体地涉及采用R-Tree算法对GIS系统中数据进行搜索的城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法。
背景技术
城市家具是集成和使用于城市中的物体，是现代城市环境中的重要元素，城市家具"指的是在城市公共空间中以满足人们进行户外活动需要为目的的用具。设计良好的"城市家具"不仅可以给人们带来舒适自在的户外生活,同时美化环境。当人们的生活从室内延伸至室外时,则需要为方便人们进行健康、舒适、高效的户外生活而在城市公共空间内设置一些相对于室内家具而言的设施,这些设施我们称之为"城市家具"，如果说室内家具除了具备最基本的使用功能,其样式,质地及色彩等的选择、组合、配搭还体现着主人的审美素养、生活情趣等,那么,城市家具的配置,在为人们提供有效的户外生活的同时,还体现着一个城市乃至一个国家的文化特色、人文精神、经济实力、设计水准等诸多因素。它是城市公共空间组成要素中不可缺少的一部分。
通常，GIS系统中含有空间数据、属性数据、多媒体数据，具体包括有市政设施、城市建筑、居民地等各种不同的城市景观，在城市建设中，通常要对这些景观进行分析、调研，根据城市规划和市民需求，对城市环境进行改造，对城市家具改造。GIS系统中通常不仅仅含有城市家居数据，还有其他城市景观数据，如何在GIS系统中搜索出城市家具数据并正确地在地图上显示出来，对于城市建设中城市家具的建设、增加、删除、改造等都有很大的帮助。
发明内容
针对上述现状，本发明公开一种城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法，能够在GIS系统中各种景观数据中快速、清晰地搜索出城市家居信息，并将该信息通过四叉树算法能够分层次地显示地图场景中不同细节，支持不同缩放级别以及不同分辨率的地图，采用瓦片金字塔模型实现了直接提供满足对应需求图像数据的功能，无需进行电子地图绘制，极大地提高了Web地图功能使用效果。
本发明采用以下技术方案：
一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，包括信息采集系统、服务器管理系统、显示系统和城市户外公共空间，所述信息采集系统、显示装置分别与所述服务器管理系统连接，所述信息采集系统从所述城市户外公共空间采集地位信息数据；
其中，所述服务器管理系统包括地理信息数据管理系统、与所述地理信息数据管理系统连接的数据索引单元、与所述数据索引单元连接的数据存储单元、以及与所述数据存储单元连接的数据传输单元。
进一步的是，所述信息采集系统为基于GIS系统的采集单元，且所述GIS系统的采集单元包括GIS系统和与所述GIS系统连接的通讯装置。
进一步的是，所述服务器管理系统为MSVC60的开发平台，采用的操作系统为Windows操作系统。
进一步的是，所述地理信息数据管理系统包括数据管理操作层、与所述数据管理操作层连接的输入输出单元和解压压缩单元、分别与所述输入输出单元和解压压缩单元连接的数据功能操作实现层、以及与所述数据功能操作实现层连接的Oracle数据库。
进一步的是，所述显示系统包括基于四叉树结构的瓦片金字塔地图库以及客户端支持AJAX技术的Web浏览器。
在本发明的方案中，所述数据索引单元为基于R-Tree索引算法的索引单元。
一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，包括以下步骤：
(S1)通过所述信息采集系统采集城市户外公共空间中城市家居信息；
(S2)所采集的城市家居信息上传至所述服务器管理系统；
(S3)将上传的数据保存到所述地理信息数据管理系统中存储、管理；
(S4)采用数据索引单元采用R-Tree算法空间索引算法对获取的城市家居信息中的地理位置信息进行索引，删除不需要的地理位置信息，保留需要的城市家居地理位置信息；
(S5)数据存储单元存储删除不需要的地理位置信息后的城市家居信息；
(S6)将存储的信息通过数据传输单元数据上传到显示系统；
(S7)所述显示系统显示最终信息以供用户使用。
在本发明的方案中，所述步骤(S4)中R-Tree算法空间索引算包括搜索算法、插入算法和删除算法；
其中，所述搜索算法包括以下步骤：
(S411)搜索子树，所述子树的搜索的方法为：从R-Tree的根结点T开始，如果T接点不是叶子结点，则依次判断该结点中各单元的I与区域S的区间关系，如果I和搜索区域S相交，则以该单元所指的结点为子树的根节点，然后重复上述操作，如果T结点是叶子结点，则进行下一步的操作；
(S412)叶子结点的搜索，如果T是叶子结点，依次判断其中各空间对象与搜索区域S的空间位置关系，如果空间对象落在搜索区域S内，表示满足搜索的条件,则停止搜索；
所述插入算法包括以下步骤：
(S421)为新的空间对象选择合适的叶子结点，选择合适的叶子结点L以存放新的空间对象；
(S422)将新的空间对象记录到叶子结点中，如果结点L中有空位，则在L中记录新空间对象，如果没有空位，则将L结点中的单元分成两个部分，分别记录在原结点L和新生成的结点LL中；
(S423)调整树的结构，从叶子结点L开始，对R-Tree结构进行调整；
(S424)生成新的根结点，如果根结点超过M，则需要将根结点分裂成两个结点，并再生成一个新的结点作为R-Tree的根结点，而原根结点分裂成的两个结点作为其子结点，此时的R-Tree增加1层，然后选择合适的叶子结点，包括以下步骤：
(4241)初始化，令N为R-Tree的根结点；
(4242)判断是否为叶子结点，如果N为叶子结点，则返回N,N则为要找的叶子结点；
(4243)选择合适的子树，如果N结点不是叶子结点，将新空间对象依次加入到该结点的各单元，分别计算I的面积，其中面积增加最小的单元所在的子树即为合适的子树，令N为该单元所指的子结点，从步骤(4242)开始重复进行上述步骤，然后调整树的结构，包括以下步骤：
(4244)初始化，使N为叶子结点L,NN为因新空间对象的插入而分裂生成新的结点，
(4245)判断是否为根结点，如果N为根结点，则停止返回，
(4246)调整父结点相应单元的I，调整结点N的父结点P中与其相应单元的I，使其正好包含N结点中的所有单元，
(4247)根据搜索需要进一步分裂父结点，如果存在因分裂生成的新结点NN，则在N的父结点P中加入指向该结点的单元，如果P结点中单元个数超过M,则需分裂结点P，从而生成一个新的结点PP,并令N＝P,NN＝PP，从步骤(4242)开始重复以上步骤；
通过该方法可以动态地加入新的空间对象，且不破坏R树平衡；
所述删除算法包括以下步骤：
(S431)确定删除空间对象所在的叶子结点，通过R-Tree搜索算法确定删除空间对象所在的叶子结点L；
(S432)删除空间对象，将结点L中空间对象所在的单元删除；
(S433)调整R-Tree，从叶子结点L开始调整R-Tree的操作，保证结点中单元数不低于下限m；
(S434)调整根结点，如果R-Tree调整后，根结点只有一个孩子，则将根结点删除，让其孩子结点成为R-Tree的根节点，此时R-Tree减少1层；
由于空间结点的删除会导致结点的个数小于m,为了避免这种情况，提高结点的利用率，需要将R-Tree进行调整，保证每个结点的单元数不小于m；其中，R-Tree调整方法为：
(S4341)初始化，使N为被删除单元的叶子结点L,Q为结点的集合，用以存放被删除的结点，初始化为空；
(S4342)寻找N在父结点中的相应单元，如果N为根节点则转至步骤(S4346)，反之查找其父结点P，并找到与N结点相对应的单元EN,
(S4343)删除单元数小于m的结点，如果结点N的单元数小于m,则在结点P中删除单元EN，并将结点N加入集合Q中；
(S4344)调整相应的MBB,如果结点N没有被删除，则调整单元EN中I，使其正好包含结点N中的所有单元；
(S4345)调整上一层，令N＝P,从步骤(42)开始重复上述操作；
(S4346)将被删除结点重新插入到R-Tree中，采用R-Tree的插入算法，将Q中的所有被删除的结点重新插入到R-Tree中。
在本发明的方案中，构建瓦片金字塔地图库的方法如下：
(1)对信息采集系统采集到的原始地理信息数据实施显示符号化，并分层切割成瓦片；
(2)建立瓦片金字塔模型；
(3)基于四叉树结构对地理信息数据创建索引；
(4)通过Web浏览器显示；
其中，所述步骤(2)建立瓦片金字塔模型的方法为：定义树的层数n,每层的节点数不超过22n,使第0层的唯一接点作为根节点，逐次往下分层，其中0<n<10。
本发明有益的效果是：
本发明采用基于R-Tree索引算法的索引单元在地理信息数据管理系统中查找城市家居信息，效果快，反应及时；采用四叉树算法能够分层次地显示地图场景中不同细节，支持不同缩放级别以及不同分辨率的地图，采用的瓦片金字塔模型实现了直接提供满足对应需求图像数据的功能，而不必再进行电子地图绘制，极大地提高了Web地图功能响应效率，在服务器端采用瓦片金字塔地图库，在客户端配以AJAX编写的查询操作，降低了来自客户端的数据请求量，提高了服务器的I/O执行效率，大大提高了系统的整体性能。
附图说明
图1为本发明城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法的系统结构示意图；
图2为本发明城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法的地理信息数据管理系统结构示意图；
图3为本发明城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法中四叉树和瓦片金字塔的对应关系示意图；
图4为本发明城市户外公共空间城市家具信息管理系统及方法的基于四叉树算法的瓦片矩阵布局示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，包括信息采集系统、服务器管理系统、显示系统和城市户外公共空间，所述信息采集系统、显示系统分别与所述服务器管理系统连接，所述信息采集系统从所述城市户外公共空间采集地位信息数据；
其中，所述服务器管理系统包括地理信息数据管理系统、与所述地理信息数据管理系统连接的数据索引单元、与所述数据索引单元连接的数据存储单元、以及与所述数据存储单元连接的数据传输单元。
在本发明中，所述信息采集系统为基于GIS系统的采集单元，且所述GIS系统的采集单包括GIS系统和与所述GIS系统连接的通讯装置。
GIS系统具有全数字化、全自动化和数据标准化等特点，能够实现与各种通信设备之间的接口，能够实现空间数据的实时传播。就通讯装置而言，按照通信网络的业务划分可分为PSTN网、PSDN网、ISDN网、IP网、CATV网等；从通信网络的基础设施来看，有局所、管道、人井、杆路、缆线、监控/传感器、局端设备、接入设备、基站等等几十种基础设施。在本发明中，通讯单元采用上述中的一种。
利用GIS技术确定城市家居的最优区域位置，例如，户外座椅、候车厅、垃圾桶、路灯、商亭、公共厕所、公共布告牌、地图指引牌、城市信息牌、饮水处、标识牌、电话厅、报栏、意见箱、水景、护栏等位置。
同城，城市空间是指建筑实体之间存在的开放空间体，是城市中供居民日常生活和社会生活公共使用的外部空间。包括街道、广场、居住区户外场地、公园、绿地、商业街、步行街等。
城市空间包括街道空间、广场空间、公园空间、绿地空间、节点空间、天然廊道空间。
城市家具包括公为户外座椅、候车厅、垃圾桶、路灯、商亭、公共厕所、公共布告牌、地图指引牌、城市信息牌、饮水处、标识牌、电话厅、报栏、意见箱、水景、护栏、景观设施等。
城市智能家具系统，包括：智能街灯、新型栏杆、新型公交站台、新型果皮箱、新型坐凳、新型导视牌，所述智能街灯、新型栏杆、新型公交站台、新型果皮箱、新型坐凳、新型导视牌均设置于城市的街道上，其组合联动形成所述城市智能家具系统。其在地理位置中的分布参差不齐，本发明中的系统利用GIS系统拍出上述信息。
在本发明中，服务器为Windows操作系统和MSVC60的开发平台上利用Oracle的OCI编程接口开发的。
如图2所示，所述地理信息数据管理系统包括数据管理操作层，与所述数据管理操作层连接的输入/输出单元、解压/压缩单元、分别与所述输入/输出单元、解压/压缩单元连接的数据功能操作实现层，与所述数据功能操作实现层连接的Oracle数据库。
在地理信息数据管理系统中，三维模型数据占据主要的成分，在三维模型数据中，矢量数据和纹理数据占有较大的比重。在网络环境下直接传输如此大的数据势必会降低系统的效率，因此，为了提高从数据库中提取数据时的网络传输速度，采用数据压缩技术来实现用更少量的数据来表达更多信息，本发明采用两种压缩方法，该方法包括：针对矢量数据的无损压缩算法-LZ77，另一种是针对纹理数据的有损压缩算法-JPEG。
其中，LZ77是基于字典的压缩算法，将长度不同的符号串编码成一个新的单词，他们形成了一本短语词典的索引，如果单词的码长短于它所替代的短语，就实现了数据压缩。JPEG为有损压缩算法，能够对纹理数据进行压缩。
其中，Oracle数据库包括数据库物理结构、数据库逻辑结构、存储单元、输入单元、输出单元。ORACLE数据库在物理上是存储于硬盘的各种文件。它是活动的，可扩充的，随着数据的添加和应用程序的增大而变化。能够满足庞大数据的存储和应用。
在本发明中，所述显示系统包括基于四叉树结构的瓦片金字塔地图库以及客户端支持AJAX技术的Web浏览器。
由于GIS的数据较大，在显示过程中，web地图的加载和显示往往会受到浏览器和网络带宽的限制，因此，为了提供系统的易用性，提升用户体验，服务器管理系统采用瓦片式地图的加载方式加载Web地图，应用四叉树算法对瓦片金字塔建立索引。
在本发明中，所述数据索引单元为基于R-Tree索引算法的索引单元。
如图3所示，一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，包括以下步骤：
(S1)通过所述信息采集系统采集城市户外公共空间中城市家居信息；
(S2)所采集的城市家居信息上传至所述服务器管理系统；
(S3)将上传的数据保存到所述地理信息数据管理系统中存储、管理；
(S4)采用数据索引单元采用R-Tree算法空间索引算法对获取城市家居信息中的的地理位置信息进行索引，删除不需要的地理位置信息，保留需要的城市家居地理位置信息；
(S5)数据存储单元存储删除不需要的地理位置信息后的城市家居信息；
(S6)将储存的信息通过数据传输单元数据上传到显示系统；
(S7)所述显示系统显示最终信息以供用户使用。
在本发明中，所述步骤(S4)中R-Tree算法空间索引算法包括搜索算法、插入算法和删除算法；
在本方法中，R-Tree索引算法灵活性较好，兼容性较强。它是一种动态的平衡树，按空间数据来组织数据，在索引建立之后，能够根据空间对象的增加和删除，自动调节树的层次，还能够与传统的关系型数据库相融合，更好地支持事物、同滚和并发等功能。
在本步骤中，R-Tree的结点由若干个结构为I的单元组成，I＝(I1、I2……In),在该公式中，n是空间对象的空间维数,Ii则代表第i维上的坐标范围[a,b],被称为一个封闭的空间。在非叶子结点中，I是包含其所有子结点的最小包含矩形，而在叶子结点中，I是空间对象的矩形。
在搜索算法中，设搜索区域为S，则所述搜索算法包括以下步骤：
(S411)搜索子树，所述子树的搜索的方法为：从R-Tree的根结点T开始，如果T接点不是叶子结点，则依次判断该结点中各单元的I与区域S的区间关系，如果I和搜索区域S相交，则以该单元所指的结点为子树的根节点，然后重复上述操作，如果T结点是叶子结点，则进行下一步的操作；
(S412)叶子结点的搜索，如果T是叶子结点，依次判断其中各空间对象与搜索区域S的空间位置关系，如果空间对象落在搜索区域S内，表示满足搜索的条件,则停止搜索；
所述插入算法包括以下步骤：
(S421)为新的空间对象选择合适的叶子结点，选择合适的叶子结点L以存放新的空间对象；
(S422)将新的空间对象记录到叶子结点中，如果结点L中有空位，则在L中记录新空间对象，如果没有空位，则将L结点中的单元分成两个部分，分别记录在原结点L和新生成的结点LL中；
(S423)调整树的结构，从叶子结点L开始，对R-Tree结构进行调整；
(S424)生成新的根结点，如果根结点超过M，则需要将根结点分裂成两个结点，并再生成一个新的结点作为R-Tree的根结点，而原根结点分裂成的两个结点作为其子结点，此时的R-Tree增加1层，然后选择合适的叶子结点，包括以下步骤：
(4241)初始化，令N为R-Tree的根结点；
(4242)判断是否为叶子结点，如果N为叶子结点，则返回N,N则为要找的叶子结点；
(4243)选择合适的子树，如果N结点不是叶子结点，将新空间对象依次加入到该结点的各单元，分别计算I的面积，其中面积增加最小的单元所在的子树即为合适的子树，令N为该单元所指的子结点，从步骤(4242)开始重复进行上述步骤；然后调整树的结构，包括以下步骤：
(4244)初始化，使N为叶子结点L,NN为因新空间对象的插入而分裂生成新的结点，
(4245)判断是否为根结点，如果N为根结点，则停止返回，
(4246)调整父结点相应单元的I，调整结点N的父结点P中与其相应单元的I，使其正好包含N结点中的所有单元，
(4247)根据搜索需要进一步分裂父结点，如果存在因分裂生成的新结点NN，则在N的父结点P中加入指向该结点的单元，如果P结点中单元个数超过M,则需分裂结点P，从而生成一个新的结点PP,并令N＝P,NN＝PP，从步骤(4242)开始重复以上步骤；
通过该方法可以动态地加入新的空间对象，且不破坏R树平衡；
所述删除算法包括以下步骤：
(S431)确定删除空间对象所在的叶子结点，通过R-Tree搜索算法确定删除空间对象所在的叶子结点L；
(S432)删除空间对象，将结点L中空间对象所在的单元删除；
(S433)调整R-Tree，从叶子结点L开始调整R-Tree的操作，保证结点中单元数不低于下限m；
(S434)调整根结点，如果R-Tree调整后，根结点只有一个孩子，则将根结点删除，让其孩子结点成为R-Tree的根节点，此时R-Tree减少1层；
在本发明中，由于空间结点的删除会导致结点的个数小于m,为了避免这种情况，提高结点的利用率，需要将R-Tree进行调整，保证每个结点的单元数不小于m,其中，R-Tree调整方法为：
(S4341)初始化，使N为被删除单元的叶子结点L,Q为结点的集合，用以存放被删除的结点，初始化为空；
(S4342)寻找N在父结点中的相应单元，如果N为根节点则转至步骤(S4346)，反之查找其父结点P，并找到与N结点相对应的单元EN,
(S4343)删除单元数小于m的结点，如果结点N的单元数小于m,则在结点P中删除单元EN，并将结点N加入集合Q中；
(S4344)调整相应的MBB,如果结点N没有被删除，则调整单元EN中I，使其正好包含结点N中的所有单元；
(S4345)调整上一层，令N＝P,从步骤(42)开始重复上述操作；
(S4346)将被删除结点重新插入到R-Tree中，采用R-Tree的插入算法，将Q中的所有被删除的结点重新插入到R-Tree中。
在本发明中，构建服务器端的瓦片金字塔地图库的方法如下：
(1)对信息采集系统采集到的原始地理信息数据实施显示符号化，并分层切割成瓦片；
(2)建立瓦片金字塔模型；所述步骤(2)建立瓦片金字塔模型的方法为：定义树的层数n,每层的节点数不超过22n,使第0层的唯一接点作为根节点，逐次往下分层，其中0<n<10。
(3)基于四叉树结构对地理信息数据创建索引；
(4)通过Web浏览器显示。
如图3和图4所示，在本方法中，0层金字塔的图像数据显示整个区域内的地图，第1层金字塔的四个节点包含的数据分别显示整个区域内的地图的1/4，以地图的方位计算分别为：东北、西北、西南、东南四个区域，第二层金字塔的每个节点包括的数据为整个区域的1/16，然后以此类推。
四叉树是一种每个节点最多有是个子树的数据结构，可以用来在数据库中放置和定位文件。瓦片图像数据是按行列矩阵方式切割的，每个瓦片包含了一定经纬范围内的地理信息数据，所以首先可以定义二维数组用以存储瓦片索引键值，一个二维数组对应着金字塔的某一层瓦片，标记为Tile n,其中n表示金字塔层数(0<n<10),其数组中的每个元素对应着相应的瓦片图像数据的存储路径，其下标等于对应的瓦片图像在矩阵格栅坐标中的坐标值，然后再定义一维数据用以存储瓦片矩阵的层数索引键值，标记为Layer Tile,该一维数组中元素值等于其所对应的瓦片矩阵层数。
本发明有益的效果是：
本发明采用基于R-Tree索引算法的索引单元在地理信息数据管理系统中查找城市家居信息，效果快，反应及时；采用四叉树算法能够分层次地显示地图场景中不同细节，支持不同缩放级别以及不同分辨率的地图，采用的瓦片金字塔模型实现了直接提供满足对应需求图像数据的功能，而不必再进行电子地图绘制，极大地提高了Web地图功能响应效率，在服务器端采用瓦片金字塔地图库，在客户端配以AJAX编写的查询操作，降低了来自客户端的数据请求量，提高了服务器的I/O执行效率，大大提高了系统的整体性能。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，包括信息采集系统、服务器管理系统、显示系统和城市户外公共空间，所述信息采集系统、显示系统分别与所述服务器管理系统连接，所述信息采集系统从所述城市户外公共空间采集地位信息数据；
其中，所述服务器管理系统包括地理信息数据管理系统、与所述地理信息数据管理系统连接的数据索引单元、与所述数据索引单元连接的数据存储单元、以及与所述数据存储单元连接的数据传输单元。
2.根据权利要求1所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，所述信息采集系统为基于GIS系统的采集单元，且所述GIS系统的采集单元包括GIS系统和与所述GIS系统连接的通讯装置。
3.根据权利要求1所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，所述服务器管理系统为MSVC60的开发平台，采用的操作系统为Windows操作系统。
4.根据权利要求1所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，所述地理信息数据管理系统包括数据管理操作层、与所述数据管理操作层连接的输入输出单元和解压压缩单元、分别与所述输入输出单元和解压压缩单元连接的数据功能操作实现层、以及与所述数据功能操作实现层连接的Oracle数据库。
5.根据权利要求1所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，所述显示系统包括基于四叉树结构的瓦片金字塔地图库以及客户端支持AJAX技术的Web浏览器。
6.根据权利要求1所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理系统，其特征在于，所述数据索引单元为基于R-Tree索引算法的索引单元。
7.一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)通过所述信息采集系统采集城市户外公共空间中城市家居信息；
(S2)所采集的城市家居信息上传至所述服务器管理系统；
(S3)将上传的数据保存到所述地理信息数据管理系统中存储、管理；
(S4)采用数据索引单元采用R-Tree算法空间索引算法对获取的城市家居信息中的地理位置信息进行索引，删除不需要的地理位置信息，保留需要的城市家居地理位置信息；
(S5)数据存储单元存储删除不需要的地理位置信息后的城市家居信息；
(S6)将储存的信息通过数据传输单元数据上传到显示系统；
(S7)所述显示系统显示最终信息以供用户使用。
8.根据权利要求7所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，其特征在于，所述步骤(S4)中R-Tree算法空间索引算法包括搜索算法、插入算法和删除算法；
其中，所述搜索算法包括以下步骤：
(S411)搜索子树，所述子树的搜索的方法为：从R-Tree的根结点T开始，如果T接点不是叶子结点，则依次判断该结点中各单元的I与区域S的区间关系，如果I和搜索区域S相交，则以该单元所指的结点为子树的根节点，然后重复上述操作，如果T结点是叶子结点，则进行下一步的操作；
(S412)叶子结点的搜索，如果T是叶子结点，依次判断其中各空间对象与搜索区域S的空间位置关系，如果空间对象落在搜索区域S内，表示满足搜索的条件,则停止搜索；
所述插入算法包括以下步骤：
(S421)为新的空间对象选择合适的叶子结点，选择合适的叶子结点L以存放新的空间对象；
(S422)将新的空间对象记录到叶子结点中，如果结点L中有空位，则在L中记录新空间对象，如果没有空位，则将L结点中的单元分成两个部分，分别记录在原结点L和新生成的结点LL中；
(S423)调整树的结构，从叶子结点L开始，对R-Tree结构进行调整；
(S424)生成新的根结点，如果根结点超过M，则需要将根结点分裂成两个结点，并再生成一个新的结点作为R-Tree的根结点，而原根结点分裂成的两个结点作为其子结点，此时的R-Tree增加1层，然后选择合适的叶子结点，包括以下步骤：
(4241)初始化，令N为R-Tree的根结点；
(4242)判断是否为叶子结点，如果N为叶子结点，则返回N,N则为要找的叶子结点；
(4243)选择合适的子树，如果N结点不是叶子结点，将新空间对象依次加入到该结点的各单元，分别计算I的面积，其中面积增加最小的单元所在的子树即为合适的子树，令N为该单元所指的子结点，从步骤(4242)开始重复进行上述步骤，然后调整树的结构，包括以下步骤：
(4244)初始化，使N为叶子结点L,NN为因新空间对象的插入而分裂生成新的结点，
(4245)判断是否为根结点，如果N为根结点，则停止返回，
(4246)调整父结点相应单元的I，调整结点N的父结点P中与其相应单元的I，使其正好包含N结点中的所有单元，
(4247)根据搜索需要进一步分裂父结点，如果存在因分裂生成的新结点NN，则在N的父结点P中加入指向该结点的单元，如果P结点中单元个数超过M,则需分裂结点P，从而生成一个新的结点PP,并令N＝P,NN＝PP，从步骤(4242)开始重复以上步骤；
通过该方法可以动态地加入新的空间对象，且不破坏R树平衡；
所述删除算法包括以下步骤：
(S431)确定删除空间对象所在的叶子结点，通过R-Tree搜索算法确定删除空间对象所在的叶子结点L；
(S432)删除空间对象，将结点L中空间对象所在的单元删除；
(S433)调整R-Tree，从叶子结点L开始调整R-Tree的操作，保证结点中单元数不低于下限m；
(S434)调整根结点，如果R-Tree调整后，根结点只有一个孩子，则将根结点删除，让其孩子结点成为R-Tree的根节点，此时R-Tree减少1层；
由于空间结点的删除会导致结点的个数小于m,为了避免这种情况，提高结点的利用率，需要将R-Tree进行调整，保证每个结点的单元数不小于m；其中，R-Tree调整方法为：
(S4341)初始化，使N为被删除单元的叶子结点L,Q为结点的集合，用以存放被删除的结点，初始化为空；
(S4342)寻找N在父结点中的相应单元，如果N为根节点则转至步骤(S4346)，反之查找其父结点P，并找到与N结点相对应的单元EN,
(S4343)删除单元数小于m的结点，如果结点N的单元数小于m,则在结点P中删除单元EN，并将结点N加入集合Q中；
(S4344)调整相应的MBB,如果结点N没有被删除，则调整单元EN中I，使其正好包含结点N中的所有单元；
(S4345)调整上一层，令N＝P,从步骤(42)开始重复上述操作；
(S4346)将被删除结点重新插入到R-Tree中，采用R-Tree的插入算法，将Q中的所有被删除的结点重新插入到R-Tree中。
9.根据权利要求5所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，其特征在于，构建瓦片金字塔地图库的方法如下：
(1)对信息采集系统采集到的原始地理信息数据实施显示符号化，并分层切割成瓦片；
(2)建立瓦片金字塔模型；
(3)基于四叉树结构对地理信息数据创建索引；
(4)通过Web浏览器显示。
10.根据权利要求9所述的一种城市户外公共空间的城市家具信息管理方法，其特征在于，所述步骤(2)建立瓦片金字塔模型的方法为：定义树的层数n,每层的节点数不超过22n,使第0层的唯一接点作为根节点，逐次往下分层，其中0<n<10。
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