CN109033238B - 电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，包括：获取栅格图片；进行命名；进行元数据录入；建立地图说明文件夹、图例文件夹、缩略图文件夹、图片文件夹和索引文件，组织生产地图集；将单幅地图切割成地图瓦片；将地图产品划分为单幅地图、地图对、系列图和地图集；将地图产品上传至云端服务器，建立地图集数据库索引；将地图瓦片数据下载至内卡中或直接预装在内卡中；将不同的地图瓦片数据灌装于不同的外卡中；按需进行地图查询和阅读。本发明大大提高了地图数据检索查阅时的调取速度、降低移动设备的存储压力、有网和无网条件下都能进行地图阅读，基于后台数据中心实现了地图集数据动态开放共享的目的。

Description

电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法

技术领域

本发明涉及电子地图领域，特别涉及一种电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法。

背景技术

随着地理信息技术的应用与发展，地图产品正处于纸质地图向电子地图转换的过程中。大多数地图都是基于栅格数据格式，栅格格式地图不仅数据量大，用户交互操作延迟也较大，地图数据的组织、存储、访问及阅读就成为应用系统的核心技术问题，此时，就需要一种更加高效灵活的数据存储与交互方式提高用户交互体验；针对海量地图数据，如何存储海量数据、如何管理海量数据库，建立高效的数据存储访问机制，提高系统对用户数据操作响应的性能，提供良好的访问方式，已成为当前海量地图数据建设的关键技术。然而目前还没有有效的方法来实现上述功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能大大提高地图数据检索查阅时的调取速度、降低移动设备的存储压力、实现地图集数据动态开放共享、满足在有网和无网的条件下都能进行地图阅读的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，包括如下步骤：

A)获取栅格图片；

B)将所述栅格图片按照指定命名格式进行命名；所述指定图片格式为页码_图名_比例尺分母_分辨率dpi.jpg；

C)将命名后的栅格图片转换为指定图片格式的地图图片；

D)利用元数据录入工具，对所述地图图片进行元数据的录入；

E)建立地图说明文件夹、图例文件夹、缩略图文件夹、图片文件夹和索引文件后，组织生产地图集；

F)采用地图元数据检查工具，检查所述地图集的数据组织是否正确；

G)将检查无误的地图集通过所述地图元数据检查工具上传至云端服务器；

H)对组成所述地图集的单幅地图进行切片，将所述单幅地图切割成指定像素的地图瓦片；

I)根据单幅地图的组合方式的不同，将地图产品划分为单幅地图、地图对、系列图和地图集；

J)将所述地图产品上传至所述云端服务器，存储于所述云端服务器的数据库中，并建立地图集数据库索引；

K)采用FastDFS分布式文件系统存储地图瓦片数据；

L)将所述云端服务器中的地图瓦片数据下载至移动设备，并存储于所述移动设备的内卡中，或将所述地图瓦片数据直接预装在所述移动设备的内卡中进行存储；

M)预先将不同的地图瓦片数据按照规定的文件目录灌装于不同的外卡中；

N)当网络不可用时，通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询，当网络可用时，通过在线数据访问方式或在线数据下载及访问方式进行地图数据查询；

O)在所述移动设备的APP中查看所述地图数据时，按照需求对所述地图数据进行放大或缩小。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，所述栅格图片的格式为.jpg或.png格式，所述指定图片格式为.png格式。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，所述元数据至少包括用于描述地图的比例尺分母、扫描分辨率、坐标系、投影参数、左上角经度、左上角纬度、左下角经度、左下角纬度、右上角经度、右上角纬度、右下角经度、右下角纬度、所属图集、图集页码、图名、印刷长度、印刷宽度、作者、出版社、出版时间、印刷时间、资料年代、区域尺度、区域名称、主题分类、兴趣分类、横向像素数、纵向像素数、中心点像素坐标_X、中心点像素坐标_Y、中心点经度、中心点纬度、是否透明层、密级、投影信息是否准确、比例尺是否准确、数据类型、地图类型、最大zoomlevel和最小zoomlevel中的任意一个。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，所述步骤H)进一步包括：

H1)读取所述单幅地图的元数据文件，得到地图的比例尺分母m；

H2)将所述地图比例尺分母m与每个显示级别的比例尺分母M进行对比，得到与所述地图比例尺分母m最接近的显示比例尺分母为M₀，即能确定最适合的显示级别n₀；

H3)确定地图切片的级别为n₀+2、n₀+1、n₀、n₀-1和n₀-2。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，所述FastDFS分布式文件系统包括跟踪服务器(tracker server)、存储服务器(storageserver)和客户端(client)，当所述存储服务器接收到写文件请求时，根据配置好的规则，选择其中一个数据存储目录来存储文件；在所述存储服务器第一次启动时，在每个数据存目录里创建多级子目录，所述文件以hash(存储地址)的方式被路由到其中某个子目录下，然后将所述文件直接作为一个本地文件存储到该子目录中。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，在对所述移动设备进行配置时，在所述移动设备的内卡中预装一个空的地图瓦片数据索引文件，所述地图瓦片数据索引文件记录有地图瓦片数据的唯一编码、名称和状态；当所述内卡中的地图瓦片数据更新时，通过所述内卡的配置文件，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，当所述外卡中有数据更新时，通过所述内卡的配置文件，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，当采用所述离线数据访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1)在离线条件下进行地图数据查询时，所述移动设备自动获取所述内卡中的地图瓦片数据索引文件，通过浏览所述地图瓦片数据索引文件，将灌装于所述外卡中的地图数据及预装在所述内卡的地图数据的缩略图通过所述移动设备进行显示；

N2)在所述移动设备的APP上选择需要查看的地图，所述移动设备则根据选择的地图的唯一编码，获取对应的元数据文件；

N3)根据获取的所述元数据文件，获取所述地图的地图瓦片数据并加载显示。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，当采用所述在线数据访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1')在在线条件下进行地图数据查询时，进入到所述移动设备的地图产品库界面，所述移动设备调取相关接口读取所述云端服务器中的地图数据，将所述云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在所述移动设备；

N2')在所述移动设备的当前显示界面上选择需要查看的地图，获取需要查看的地图的元数据；

N3')通过对获取的所述元数据进行解析，获取需要查看的地图瓦片数据并加载显示。

在本发明所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法中，当采用所述在线数据下载及访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1")在在线条件下进行地图数据查询时，进入到所述移动设备的地图产品库界面，所述移动设备调取相关接口读取所述云端服务器中的地图数据，将所述云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在所述移动设备；

N2")在所述移动设备的APP上选择需要下载的地图，将对应的地图数据下载至所述移动设备的内卡，所述地图数据下载时，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件；

N3")对下载至所述内卡中的地图数据进行加载显示。

实施本发明的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，具有以下有益效果：由于通过对栅格图片进行预处理和地图集组织生产，形成完整性、统一性、协调性一致地图集，在地图集组织的过程中，采用建立地图说明文件夹、图例文件夹和缩略图文件夹的方法，这样可以增强地图集的可读性；同时建立索引文件，将单幅地图、系列图和地图集按照一定的方式进行组织管理，这样可以大大提高地图数据检索查阅时的调取速度；其次，在生产电子图集的过程中会产生相应的地图产品，如单幅地图、地图对、系列图及地图集，因地图产品的分类不同、涵盖的地理信息不同，可达到满足不同用户不同阅读需求的目的；在地图数据存储方面，一方面将地图数据存储于云端服务器中，移动设备通过连接互联网，实现地图在线阅读；另一方面，将地图数据灌装于不同的存储卡(外卡)中，在没有互联网的条件下，通过换卡的方法实现地图离线阅读；采用在线阅读和离线阅读相结合的方法，不仅在很大程度上降低了移动设备的存储压力，同时满足在有网和无网的条件下都可进行地图阅读的目的；因此本发明能增强地图集的可读性、大大提高地图数据检索查阅时的调取速度、降低移动设备的存储压力、实现地图集数据动态开放共享、满足在有网和无网的条件下都能进行地图阅读。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法一个实施例中的流程图；

图2为所述实施例中元数据的示意图；

图3为所述实施例中地图集的组织形式示意图；

图4为所述实施例中索引文件的示意图；

图5为所述实施例中地图对的定制示意图；

图6为所述实施例中地图集的定制示意图；

图7为所述实施例中地图集、系列图、地图对和单幅地图瓦片数据组成示意图；

图8为所述实施例中瓦片数据存储的流程图；

图9为所述实施例中对组成地图集的单幅地图进行切片，将单幅地图切割成指定像素的地图瓦片的具体流程图；

图10为所述实施例中通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询的具体流程图；

图11为所述实施例中通过在线数据访问方式进行地图数据查询的具体流程图；

图12为所述实施例中获取地图元数据的流程图；

图13为所述实施例中获取地图瓦片数据的流程图；

图14为所述实施例中通过在线数据下载及访问方式进行地图数据查询的具体流程图；

图15为所述实施例中数据访问的流程图。

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。

在本发明电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法实施例中，该电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法的流程图如图1所示。图1中，该电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法包括如下步骤：

步骤S01获取栅格图片：本步骤中，采用的数据为分辨率不低于400dpi、数据格式为jpg或png的栅格出版原图，若原始数据为矢量出版原图，则将矢量出版原图进行栅格化，生成分辨率不低于400dpi的栅格图片。本实施例中的栅格图片的格式为.jpg或.png格式。

步骤S02将栅格图片按照指定图片格式进行命名：本步骤中，栅格图片的命名规则遵循页码_图名_比例尺分母_分辨率dpi.jpg。按照纸质图集的页码顺序，给每张栅格图片编排页码，页码格式为“P001、P002、P003……”，确定每张栅格图片的图名、比例尺、分辨率等属性，将整理好的栅格图片按照“页码_图名_比例尺分母_分辨率dpi.jpg”的形式进行命名。也就是说，指定图片格式为.png格式。

步骤S03将命名后的栅格图片转换为指定图片格式的地图图片：本步骤中，由于.jpg格式的栅格图片在显示时，图像周围空白部分呈黑色，因此需将.jpg格式的栅格图片转换成.png格式的地图图片，达到去除图像黑边的目的。

步骤S04利用元数据录入工具，对地图图片进行元数据的录入：本步骤中，利用元数据录入工具，对整理好的地图图片进行元数据录入，格式为.jpg的地图图片对应的元数据格式为.jgw，格式为.png的地图图片对应的元数据格式为.pgw，具体如图2所示。

其中，地图图片的元数据填写规范如表1所示：

表1

由此可见，元数据至少包括用于描述地图的比例尺分母、扫描分辨率、坐标系、投影参数、左上角经度、左上角纬度、左下角经度、左下角纬度、右上角经度、右上角纬度、右下角经度、右下角纬度、所属图集、图集页码、图名、印刷长度、印刷宽度、作者、出版社、出版时间、印刷时间、资料年代、区域尺度、区域名称、主题分类、兴趣分类、横向像素数、纵向像素数、中心点像素坐标_X、中心点像素坐标_Y、中心点经度、中心点纬度、是否透明层、密级、投影信息是否准确、比例尺是否准确、数据类型、地图类型、最大zoomlevel和最小zoomlevel中。

步骤S05建立地图说明文件夹、图例文件夹、缩略图文件夹、图片文件夹和索引文件后，组织生产地图集：本步骤中，建立地图说明文件夹、图例文件夹、缩略图文件夹、图片文件夹和索引文件后，组织生产地图集，其中，索引文件以EXCEL表格的形式存在。

对于地图说明文件夹而言，是将地图图片中的文字说明单独裁切，形成.jpg格式的地图说明图片；对于图例文件夹而言，是将地图图片中的图例裁切和拼图，形成.jpg格式的图例图片；对于缩略图文件夹而言，其包含图集的缩略图(格式为.jpg)和图组的缩略图(格式为.jpg)；对于图片文件夹而言，包含格式为.png的地图图片和对应格式为.pgw的元数据文件；对于索引文件而言，以Excel表格形式存在，其中包括图集名、图组名、图名和页码等信息。

图3为本实施例中地图集的组织形式示意图；图4为本实施例中索引文件的示意图。

在组织地图集时，需保持前后的一致性，主要包括：

在索引文件(Excel表格)中，包含图集名、图组名、图名、页码、比例尺分母、分辨率、文件名、坐标系、投影参数、作者、出版社、出版时间、印刷时间、资料年代、区域尺度、区域名称、主题分类、兴趣分类；索引文件的名称应与Excel表格中的图集名称保持一致；

在缩略图文件夹中，图集、图组的缩略图名称应与索引文件中图集、图组的名称保持一致；

在图片文件夹中，每个地图图片和元数据名称应与索引文件中的保持一致。

在地图图片、图例、地图说明及缩略图的命名规则如表2所示：

表2

通过上述步骤S01至步骤S05，可以实现数据预处理。

步骤S06采用地图元数据检查工具，检查地图集的数据组织是否正确：具体而言，按以上形式组织地图集，采用地图元数据检查工具，检查地图集的数据组织是否正确。

地图元数据检查工具(即地图集元数据检查工具)具有元数据检查和错误纠正两部分功能，其中元数据检查主要用于实现元数据检查、图片检查、图例检查和说明检查，并形成检查报告文件，具体包括：坐标、比例尺、坐标系、区域名称等的完整性检查以及图片尺寸、图片格式、图例尺寸和大小、地图说明等的有效性检查等；错误纠正主要用于实现对检查报告列出的各类缺陷进行纠正，具体包括：图片浏览、元数据数据修改保存、图片裁切、图例裁切、图例重采样、说明图片裁切和说明图片重采样等。

步骤S07将检查无误的地图集通过地图元数据检查工具上传至云端服务器：本步骤中，将查无误的地图集通过地图元数据检查工具上传至云端服务器，在生产地图集的过程中，会产生单幅地图、系列图和地图集三种地图产品。

步骤S08对组成地图集的单幅地图进行切片，将单幅地图切割成指定像素的地图瓦片：地图切片的本质是对组成地图集的单幅地图进行切片。本步骤中，将每张单幅地图切割成指定像素的地图瓦片，该指定像素为256*256像素。

在根据移动终端设备的显示分辨率D，已知地球的半径R＝6378137m，赤道长度L＝2πR，1英寸＝0.0254m，可得到：0级时，一个瓦片的成图比例尺为：

按照瓦片金字塔模型，可得出每个显示级别的显示比例尺大小如表3所示：

表3

通过上述步骤S06至步骤S08，可以实现地图瓦片数据的生产。

步骤S09根据单幅地图的组合方式的不同，将地图产品划分为单幅地图、地图对、系列图和地图集：本步骤中，根据单幅地图的组合方式的不同，可以将地图产品划分为单幅地图、地图对、系列图和地图集。

其中，地图对是由两张相互关联的同区域同比例尺的单幅地图组成；系列图是由三张及三张以上内容、时间和形式上相互关联的同区域同比例尺的单幅地图组成；地图集是由多个系列图组成。图5为本实施例中地图对的定制示意图；图6为本实施例中地图集的定制示意图；图7为本实施例中地图集、系列图、地图对和单幅地图瓦片数据组成示意图。

单幅地图存储文件夹(如：59c1e0bf05746900181676a9)中包括.ptp、.txt、.sfp三个文件；系列图存储文件夹(map_group)包括系列图文件夹(如：59c1e0c505746900181677e0)，系列图文件夹中包括.txt和.sfp文件；地图集存储文件夹中包括mapproduct_meta和mapproduct_tile文件夹，其中mapproduct_meta文件夹中包含altas、map_group和map_twin文件夹，mapproduct_tile文件夹中包含basemap和thematicmap文件夹，thematicmap文件夹中包含的是单幅地图存储文件夹。

本实施例中，可以进行地图产品重组，地图产品重组是指已组成系列图和地图对的单幅地图可重新再进行组合，形成新的系列图和新的地图对，系列图也可重新组合形成新的地图集。当然，本实施例中，还可以进行地图产品删除，地图产品删除是指将地图产品从服务器中删除的过程。地图集、系列图和地图对仅仅是组织单幅地图的方式，当删除地图集、系列图或地图对时，只解除了单幅地图的组织方式，并没有将单幅地图删除。所以，若需将地图产品完全删除，则应删除对应的单幅地图。通过该步骤S09可以实现地图产品定制。

步骤S10将地图产品上传至云端服务器，存储于云端服务器的数据库中，并建立地图集数据库索引：本步骤中，将地图产品上传到云端服务器，并将其存储在云端服务器的数据库中，为加快数据库的查询速度，建立地图集数据库索引，地图集数据库索引中包括的属性有：ID(编码)、name(名称)和type_id(类型编码)。通过该步骤实现地图集存储。

步骤S11采用FastDFS分布式文件系统存储地图瓦片数据：由于地图瓦片数据(也称为栅格瓦片数据)不仅数量较大，占用大量的存储空间，不方便管理，且在数据调度时检索效率较低，用户交互操作延迟较大，因此采用FastDFS分布式文件系统存储地图瓦片数据，可以有效的解决地图瓦片数据的存储和管理问题，大大提高数据的传输速度和显示效率，增强用户的交互体验。

FastDFS分布式文件系统包括跟踪服务器、存储服务器和客户端，当存储服务器接收到写文件请求时，会根据配置好的规则，选择其中一个数据存储目录来存储文件；为了避免单个目录下的文件数太多，在存储服务器第一次启动时，在每个数据存目录里创建多级子目录，文件以hash的方式被路由到其中某个子目录下，然后将文件直接作为一个本地文件存储到该子目录中。具体的，会在每个数据存目录里创建2级子目录，每级256个，共65536个文件，新写的文件会以hash的方式被路由到其中某个子目录下，然后将文件直接作为一个本地文件存储到该子目录中。通过该步骤可以实现地图瓦片数据存储。图8为瓦片数据存储的流程图。通过上述步骤S10至步骤S11实现服务器数据存储。

步骤S12将云端服务器中的地图瓦片数据下载至移动设备，并存储于移动设备的内卡中，或将地图瓦片数据直接预装在移动设备的内卡中进行存储：内卡是指移动设备本身携带的存储卡，不可更换。在线阅读地图时，可将云端服务器中的地图数据瓦片下载至移动设备，存储于内卡中，也可将地图瓦片数据直接预装在内卡中进行存储。本实施例中，移动设备可以是智能手机或平板电脑等。

在进行移动设备进行配置时，首先在移动设备的内卡中预装一个空的地图瓦片数据索引文件，即mapshelf.db文件，该地图瓦片数据索引文件主要记录地图瓦片数据的内容有：GUID(唯一编码)、name(名称)和status(状态)。其中，字段status代表地图瓦片数据的存储位置，当status为1时，表示地图瓦片数据存储于内卡；当status为2时，代表地图瓦片数据存储于外卡。当内卡中地图瓦片数据更新时，通过内卡的配置文件，会自动更新内卡中的地图数据索引文件(mapshelf.db)。通过该步骤实现地图瓦片数据的移动设备的内卡存储。

步骤S13预先将不同的地图瓦片数据按照规定的文件目录灌装于不同的外卡中：数据灌装是按照移动设备匹配的存储卡的存储空间大小，预先将不同的地图瓦片数据按照规定的文件目录灌装于不同的外卡中，通过配置文件，使得在没有互联网的情况下，通过换卡的方式，实现地图产品阅读的目的。其中，地图瓦片数据灌装至外卡中时，数据存放目录如表4所示。

表4

当外卡中有数据更新时，通过内卡的配置文件，会自动更新内卡中的地图瓦片数据索引文件(mapshelf.db)。通过该步骤实现地图瓦片数据的移动设备的外卡存储(数据离线灌装)。

步骤S14当网络不可用时，通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询，当网络可用时，通过在线数据访问方式或在线数据下载及访问方式进行地图数据查询：本步骤中，当网络不可用时，通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询，当网络可用时，通过在线数据访问方式或在线数据下载及访问方式进行地图数据查询。通过该步骤可以实现离线数据访问、在线数据访问或在线数据下载及访问。

步骤S15在移动设备的APP中查看地图数据时，按照需求对地图数据进行放大或缩小：本步骤中，在移动设备的APP中查看地图数据时，可以按照需求对地图数据进行放大或缩小，该APP用于地图查询。通过该步骤，可以实现地图数据的显示。

由于在数据预处理过程中，通过对栅格图片进行预处理和地图集组织生产，形成完整性、统一性、协调性一致地图集，在地图集组织的过程中，采用建立地图说明文件夹、图例文件夹和缩略图文件夹的方法，这样可以增强地图集的可读性；同时建立索引文件，将单幅地图、系列图和地图集按照一定的方式进行组织管理，这样可以大大提高地图数据检索查阅时的调取速度；其次，在生产图集的过程中会产生相应的地图产品，如单幅地图、地图对、系列图及地图集，因地图产品的分类不同、涵盖的地理信息不同，可达到满足不同用户不同阅读需求的目的；在地图数据存储方面，一方面将地图数据存储于云端服务器中，移动设备通过连接互联网，实现地图在线阅读；另一方面，将地图数据灌装于不同的存储卡(外卡)中，在没有互联网的条件下，通过换卡的方法实现地图离线阅读；采用在线阅读和离线阅读相结合的方法，不仅在很大程度上降低了移动设备的存储压力，同时满足在有网和无网的条件下都可进行地图阅读的目的；因此本发明能增强地图集的可读性、大大提高地图数据检索查阅时的调取速度、降低移动设备的存储压力、实现地图集数据动态开放共享、满足在有网和无网的条件下都能进行地图阅读。

对于本实施例而言，上述步骤S08还可进一步细化，其细化后的流程图如图9所示。图9中，上述步骤S08进一步包括如下步骤：

步骤S81读取单幅地图的元数据文件，得到地图的比例尺分母m：本步骤中，在进行地图切片时，读取单幅地图的元数据文件，得到地图的比例尺分母m。

步骤S82将地图比例尺分母m与每个显示级别的比例尺分母M进行对比，得到与地图比例尺分母m最接近的显示比例尺分母为M₀，即能确定最适合的显示级别n₀：本步骤中，将地图比例尺分母m与每个显示级别的比例尺分母M进行对比，可以得到与地图比例尺分母m最接近的显示比例尺分母为M₀，即能确定最适合的显示级别n₀。

步骤S83确定地图切片的级别为n₀+2、n₀+1、n₀、n₀-1和n₀-2：本步骤中，确定地图切片的级别为n₀+2、n₀+1、n₀、n₀-1和n₀-2。通过上述步骤S81至步骤S83可以实现地图切片。

对于本实施例而言，当采用离线数据访问方式时，上述步骤S41还可以进一步细化，其细化后的流程图如图10所示。图10中，通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询的具体流程包括：

步骤S141在离线条件下进行地图数据查询时，移动设备自动获取内卡中的地图瓦片数据索引文件，通过浏览地图瓦片数据索引文件，将灌装于外卡中的地图数据及预装在内卡的地图数据的缩略图通过移动设备进行显示：离线数据访问是指在网络不可用的条件下进行本地地图数据查询。本步骤中，在离线条件下进行地图数据查询时，首先，移动设备会自动获取内卡中的地图瓦片数据索引文件，即mapshelf.db文件，通过浏览地图瓦片数据索引文件，可将灌装于外卡中的地图数据及预装在内卡的地图数据的缩略图显示在移动设备。

步骤S142在移动设备的APP上选择需要查看的地图，移动设备则根据选择的地图的唯一编码，获取对应的元数据文件：本步骤中，在移动设备的APP上选择需要查看的地图，移动设备则会根据选择的地图的唯一编码(GUID)，获取该地图瓦片的元数据文件。

步骤S143根据获取的元数据文件，获取地图的地图瓦片数据并加载显示：本步骤中，根据获取的地图瓦片的元数据文件，获取该地图的地图瓦片数据并加载显示。通过上述步骤S141至步骤S143，可以实现离线数据访问。

对于本实施例而言，当采用在线数据访问方式时，上述步骤S41还可以进一步细化，其细化后的流程图如图11所示。图11中，通过在线数据访问方式进行地图数据查询的具体流程包括：

步骤S141'在在线条件下进行地图数据查询时，进入到移动设备的地图产品库界面，移动设备调取相关接口读取云端服务器中的地图数据，将云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在移动设备：在线数据访问是指在网络可用的条件下进行地图数据查询。本步骤中，在在线条件下进行地图数据查询时，需进入到移动设备的地图产品库界面，首先，移动设备会调取相关接口读取云端服务器中的地图数据，将云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在移动设备。

步骤S142'在移动设备的当前显示界面上选择需要查看的地图，获取需要查看的地图的元数据：用户可在移动设备的当前显示界面选择需要查看的地图，获取需查看的地图的元数据。

具体而言，可以通过如下方式实现：首先，获取地图元数据(.sfp)，然后获取地图瓦片数据并加载显示。

对于获取地图元数据(.sfp)而言，用户在地图索引数据列表中，选择查看某一幅地图时，首先会判断本地(外卡)是否存在该地图的元数据；如果本地存在该地图的元数据，则读取本地元数据；如果本地不存在该地图元数据，则判断当前设备网络是否可用。若网络不可用，则返回地图读取失败的信息；若网络可用，则从服务器获取该地图的元数据，并下载至本地。获取地图元数据的流程图如图12所示。

步骤S143'通过对获取的元数据进行解析，获取需要查看的地图瓦片数据并加载显示：本步骤中，通过对获取的元数据进行解析，获取需要查看的地图瓦片数据并加载显示，也可在线对云端服务器中的地图数据进行下载，以便没有网络的条件下进行查看。

对于获取地图瓦片数据并加载显示而言，通过解析地图的元数据信息，可获取地图瓦片数据索引信息。首先判断本地(外卡)地图瓦片数据是否存在，如果本地地图瓦片数据存在，则读取本地地图瓦片数据，并加载展示；如果本地地图瓦片数据不存在，则判断当前设备网络是否可用。若网络不可用，则返回地图读取失败信息；若网络可用，则网络获取该地图瓦片数据，并加载显示。获取地图瓦片数据的流程图如图13所示。通过上述步骤S141'至步骤S143'，可以实现数据访问。

对于本实施例而言，当采用在线数据下载及访问方式时，上述步骤S41还可以进一步细化，其细化后的流程图如图14所示。图14中，通过在线数据下载及访问方式进行地图数据查询的具体流程包括：

步骤S141"在在线条件下进行地图数据查询时，进入到移动设备的地图产品库界面，移动设备调取相关接口读取云端服务器中的地图数据，将云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在移动设备：本步骤中，在在线条件下进行地图数据查询时，进入到移动设备的地图产品库界面，首先，移动设备会调取相关接口读取云端服务器中的地图数据，将云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在移动设备。

步骤S142"在移动设备的APP上选择需要下载的地图，将对应的地图数据下载至移动设备的内卡，地图数据下载时，自动更新内卡中的地图瓦片数据索引文件：本步骤中，在移动设备的APP上选择需要下载的地图，可将对应的地图数据下载至本地，即移动设备的内卡，地图数据下载时，系统会自动更新内卡中的地图瓦片数据索引文件mapshelf.db。

步骤S143"对下载至内卡中的地图数据进行加载显示：本步骤中，对下载至内卡中的地图数据进行加载显示。通过上述步骤S141"至步骤S143"，可以实现在线数据下载及访问。数据访问的流程图如图15所示。

总之，本发明为克服纸质地图集与传统地图集的不足，充分发挥网络地图集与地图在线服务技术的优势，同时针对海量地图数据的存储和访问面临的问题，本发明通过移动设备，将地图集与地图在线服务技术进行集成，采用在线地图集与离线地图集相结合的方法，形成一套完整的地图集产品生产、存储、访问、阅读于一体化的方案。

本发明通过对出版原图进行预处理和地图集的组织生产，形成完整性、统一性、协调性一致的地图集，在地图集组织的过程中，采用建立地图说明文件夹、图例文件夹和缩略图文件夹的方法，增强地图集的可读性；同时建立索引文件，将单幅地图、系列图和地图集按照一定的方式进行组织管理，大大提高地图数据检索查阅时的调取速度。

在生产地图集的过程中会产生相应的地图产品，如单幅地图、地图对、系列图及地图集，因这些地图产品的分类不同、涵盖地理信息不同，可达到满足不同用户不同阅读需求的目的。

本发明将地图数据上传至云端服务器，通过网络，在移动设备使用APP进行访问，可实现地图产品的在线阅读；同时，也可采用数据灌装工具，将地图产品存储于存储卡中，通过更换存储卡的方法，使得在没有网络的条件下达到地图产品离线阅读的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)获取栅格图片；

B)将所述栅格图片按照指定命名格式进行命名；所述指定图片格式为页码_图名_比例尺分母_分辨率dpi.jpg；

C)将命名后的栅格图片转换为指定图片格式的地图图片；

D)利用元数据录入工具，对所述地图图片进行元数据的录入；

E)建立地图说明文件夹、图例文件夹、缩略图文件夹、图片文件夹和索引文件后，组织生产地图集；

F)采用地图元数据检查工具，检查所述地图集的数据组织是否正确；

G)将检查无误的地图集通过所述地图元数据检查工具上传至云端服务器；

H)对组成所述地图集的单幅地图进行切片，将所述单幅地图切割成指定像素的地图瓦片；

I)根据单幅地图的组合方式的不同，将地图产品划分为单幅地图、地图对、系列图和地图集；

J)将所述地图产品上传至所述云端服务器，存储于所述云端服务器的数据库中，并建立地图集数据库索引；

K)采用FastDFS分布式文件系统存储地图瓦片数据；

L)将所述云端服务器中的地图瓦片数据下载至移动设备，并存储于所述移动设备的内卡中，或将所述地图瓦片数据直接预装在所述移动设备的内卡中进行存储；

M)预先将不同的地图瓦片数据按照规定的文件目录灌装于不同的外卡中；

在移动设备进行配置时，首先在移动设备的内卡中预装一个空的地图瓦片数据索引文件，即mapshelf.db文件，该地图瓦片数据索引文件主要记录地图瓦片数据的内容有：GUID、name和status；其中，字段status代表地图瓦片数据的存储位置，当status为1时，表示地图瓦片数据存储于内卡；当status为2时，代表地图瓦片数据存储于外卡；当内卡中地图瓦片数据更新时，通过内卡的配置文件，会自动更新内卡中的地图数据索引文件；

N)当网络不可用时，通过离线数据访问方式进行本地的地图数据查询，当网络可用时，通过在线数据访问方式或在线数据下载及访问方式进行地图数据查询；

O)在所述移动设备的APP中查看所述地图数据时，按照需求对对地图数据进行放大或缩小。

2.根据权利要求1所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，所述栅格图片的格式为.jpg或.png格式，所述指定图片格式为.png格式。

3.根据权利要求1所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，所述元数据至少包括用于描述地图的比例尺分母、扫描分辨率、坐标系、投影参数、左上角经度、左上角纬度、左下角经度、左下角纬度、右上角经度、右上角纬度、右下角经度、右下角纬度、所属图集、图集页码、图名、印刷长度、印刷宽度、作者、出版社、出版时间、印刷时间、资料年代、区域尺度、区域名称、主题分类、兴趣分类、横向像素数、纵向像素数、中心点像素坐标_X、中心点像素坐标_Y、中心点经度、中心点纬度、是否透明层、密级、投影信息是否准确、比例尺是否准确、数据类型、地图类型、最大zoomlevel和最小zoomlevel。

4.根据权利要求1所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，所述步骤H)进一步包括：

H1)读取所述单幅地图的元数据文件，得到地图的比例尺分母m；

H2)将所述地图比例尺分母m与每个显示级别的比例尺分母M进行对比，得到与所述地图比例尺分母m最接近的显示比例尺分母为M0，即能确定最适合的显示级别n0；

H3)确定地图切片的级别为n₀₊₂、n₀₊₁、n₀、n_0-1和n_0-2。

5.根据权利要求1所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，所述FastDFS分布式文件系统包括跟踪服务器、存储服务器和客户端，当所述存储服务器接收到写文件请求时，根据配置好的规则，选择其中一个数据存储目录来存储文件；在所述存储服务器第一次启动时，在每个数据存目录里创建多级子目录，所述文件以hash的方式被路由到其中某个子目录下，然后将所述文件直接作为一个本地文件存储到该子目录中。

6.根据权利要求1所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，在对所述移动设备进行配置时，在所述移动设备的内卡中预装一个空的地图瓦片数据索引文件，所述地图瓦片数据索引文件记录有地图瓦片数据的唯一编码、名称和状态；当所述内卡中的地图瓦片数据更新时，通过所述内卡的配置文件，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件。

7.根据权利要求6所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，当所述外卡中有数据更新时，通过所述内卡的配置文件，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件。

8.根据权利要求6或7所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，当采用所述离线数据访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1)在离线条件下进行地图数据查询时，所述移动设备自动获取所述内卡中的地图瓦片数据索引文件，通过浏览所述地图瓦片数据索引文件，将灌装于所述外卡中的地图数据及预装在所述内卡的地图数据的缩略图通过所述移动设备进行显示；

N2)在所述移动设备的APP上选择需要查看的地图，所述移动设备则根据选择的地图的唯一编码，获取对应的元数据文件；

N3)根据获取的所述元数据文件，获取所述地图的地图瓦片数据并加载显示。

9.根据权利要求6或7所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，当采用所述在线数据访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1')在在线条件下进行地图数据查询时，进入到所述移动设备的地图产品库界面，所述移动设备调取相关接口读取所述云端服务器中的地图数据，将所述云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在所述移动设备；

N2')在所述移动设备的当前显示界面上选择需要查看的地图，获取需要查看的地图的元数据；

N3')通过对获取的所述元数据进行解析，获取需要查看的地图瓦片数据并加载显示。

10.根据权利要求6或7所述的电子地图集系统的数据生产、组织、存储及访问方法，其特征在于，当采用所述在线数据下载及访问方式时，所述步骤N)进一步包括：

N1")在在线条件下进行地图数据查询时，进入到所述移动设备的地图产品库界面，所述移动设备调取相关接口读取所述云端服务器中的地图数据，将所述云端服务器中的地图数据以缩略图的形式显示在所述移动设备；

N2")在所述移动设备的APP上选择需要下载的地图，将对应的地图数据下载至所述移动设备的内卡，所述地图数据下载时，自动更新所述内卡中的地图瓦片数据索引文件；

N3")对下载至所述内卡中的地图数据进行加载显示。

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