CN111143502A - 一种地图瓦片高效生成方法及装置 - Google Patents

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张洪
周婧
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Abstract

本发明提供一种地图瓦片高效生成方法,包括以下步骤:S1、根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;S2、通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;S3、将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;S4、启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;S5、将临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。本发明还提供一种地图瓦片高效生成装置。本申请通过有效区域范围将瓦片金字塔策略中的有效瓦片筛选出来,同时启动预定数量的多个瓦片生成器来读取解析任务文件,因而能有效提高瓦片地图生成效率,且不依赖特定的渲染地图引擎。

Description

一种地图瓦片高效生成方法及装置
技术领域
本发明涉及测绘与地理信息行业地图数据处理技术领域,具体涉及一种地图瓦片高效生成方法及装置。
背景技术
瓦片地图金字塔模型是一种多分辨率层次模型,从瓦片金字塔的底层到顶层,分辨率越来越低,但表示的地理范围不变。首先确定地图服务平台所要提供的缩放级别的数量N,把缩放级别最高、地图比例尺最大的地图图片作为金字塔的底层,即第0层,并对其进行分块,从地图图片的左上角开始,从左至右、从上到下进行切割,分割成相同大小比如256×256像素的正方形地图瓦片,形成第0层瓦片矩阵;在第0层地图图片的基础上,按每2×2像素合成为一个像素的方法生成第1层地图图片,并对其进行分块,分割成与下一层相同大小的正方形地图瓦片,形成第1层瓦片矩阵;采用同样的方法生成第2层瓦片矩阵;…;如此下去,直到第N-1层,构成整个瓦片金字塔。
本发明的发明人经过研究发现,目前主要使用的地图瓦片生成的方式按照地图范围内所有的地图进行切片,但是没有进行筛选无效区域,由此不仅造成不必要的空白渲染,而且造成生成时间和存储空间的浪费,特别是如图1所示带状倾斜的地图中有75%以上的空白区域,采用传统的地图瓦片生成方式将不可避免的进行全域渲染和输出。
发明内容
针对现有地图瓦片生成的方式按照地图范围内所有的地图进行切片,但是没有进行筛选无效区域,由此不仅造成不必要的空白渲染,而且造成生成时间和存储空间的浪费,特别是带状倾斜的地图中有75%以上的空白区域,采用传统的地图瓦片生成方式将不可避免的进行全域渲染和输出的技术问题,本发明提供一种地图瓦片高效生成方法,该方法生成数据高效且数据存储冗余少。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种地图瓦片高效生成方法,包括以下步骤:
S1、根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
S2、通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
S3、将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
S4、启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
S5、将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
进一步,所述步骤S2中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片并存储在内存中等待分配。
进一步,所述步骤S4中每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。
进一步,所述步骤S5中将所述临时文件写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照步骤S1中的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中。
本发明还提供一种地图瓦片高效生成装置,包括以下模块:
瓦片策略生成模块,用于根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
有效瓦片判断模块,用于通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
有效瓦片分配模块,用于将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
任务文件解析模块,用于启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
临时文件整合模块,用于将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
进一步,所述有效瓦片判断模块中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片并存储在内存中等待分配。
进一步,所述任务文件解析模块中每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。
进一步,所述临时文件整合模块中将所述临时文件整合写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照瓦片策略生成模块生成的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中。
与现有技术相比,本发明提供的地图瓦片高效生成方法和装置,通过有效区域范围将瓦片金字塔策略中的有效瓦片筛选出来,即进行了有效区域筛选,因而不会造成不必要的空白渲染,以及不会造成生成时间和存储空间的浪费,特别是对于带状倾斜地图中的空白区域,不会出现进行全域渲染和输出的技术问题;同时,启动预定数量的多个瓦片生成器来读取解析任务文件列表中的任务文件,并将任务文件中的瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件,由此可以提高地图瓦片的生成效率。因此,相比于现有瓦片生成流程方案,本申请瓦片生成速度更快即能够有效提高瓦片地图生成效率,无用的地图瓦片更少,文件冗余更少,占用空间更少,并不限于生成瓦片的渲染方式即不依赖特定的渲染地图引擎。
附图说明
图1为现有技术提供的带状分布的地图有效区域分析实例图。
图2为现有技术提供的地理信息瓦片地图金字塔模型图。
图3为本发明提供的地图瓦片高效生成方法流程示意图。
图4为本发明提供的根据参数生成的输入示例图。
图5为本发明提供的瓦片策略任务文件结构示例图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
一般情况下,通过一定的地图的范围、投影坐标、比例尺等参数计算的瓦片金字塔制作方案中各个级别的分辨率、切割图片的大小、格式等是固定不变的,具体请参考图2所示。在这个前提下,本发明提出的地图瓦片高效生成方法,首先通过地图范围参数计算出瓦片金字塔包含的瓦片,之后通过有效区域范围对金字塔所包含的瓦片进行空间筛选保留策略中的有效瓦片,然后再将保留的策略中的有效瓦片按照固定数量等分保存到任务列表中,接着启动瓦片生成器读取任务列表中的任务文件生成临时瓦片数据,最后按照制作的地图金字塔方案组织顺序将瓦片生成器的临时瓦片写入到文件内。
具体请参考图3所示,本发明提供一种地图瓦片高效生成方法,包括以下步骤:
S1、根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
S2、通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
S3、将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
S4、启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
S5、将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
作为具体实施例,所述步骤S1中主要使用地理信息行业中常用地图存储方式-金字塔原理,对渲染出不同分辨率的地图瓦片进行存储,这里根据地图的坐标范围、投影参数、最大比例尺来计算出金字塔策略的原点、各级的分辨率等级、瓦片的大小、开始位置等作为当前参数下的瓦片金字塔策略,各项参数具体如图4所示,其中地图坐标范围在本实施中可自动读取,在本实施中只需要设置投影参数和最大显示比例尺,而具体的参数设置和策略计算已为本领域技术人员熟知,在此不再赘述。
作为具体实施例,所述步骤S2中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片(即无空白的瓦片)并存储在内存中等待分配。
作为具体实施例,所述步骤S3中将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用,该步骤主要是将步骤2中内存存储的有效瓦片等分到任务文件中形成任务文件列表,即将有效瓦片数量按照固定个数分配到任务文件中,确保后续瓦片生成器的任务数量均匀;其中,任务文件的文件结构如图5所示,id为任务文件的编号,outpath为临时文件导出的路径,"EMinx"、"EMinY"、"EMaxx"、"EMaxY"表示图层空间范围的X、Y坐标的最小值及最大值,LyrPath是瓦片图层的路径,Tiletasks表示该任务文件中的所有瓦片的集合,集合内的C、R、L、Scale则分别表示列号、行号、对应的层级和最大的地图比例,"MinX"、"MinY"、"MaxX"、"MaxY"分别表示单个瓦片的空间范围的X、Y坐标的最小值和最大值。
作为具体实施例,所述步骤S4中可根据电脑性能启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。即该步骤主要是启动一定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器依次读取任务列表中的任务文件并解析任务文件,按照任务文件的要求对地理数据进行渲染并在指定的位置生成256×256的图片数据,并将其保存为临时文件,然后继续读取任务文件列表,继续渲染任务,直到任务列表中的任务文件渲染完成后关闭瓦片生成器。
作为具体实施例,所述步骤S5中将所述临时文件写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照步骤S1中的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中,即将生成的临时文件有序组织整合到单一文件内。
本发明还提供一种地图瓦片高效生成装置,包括以下模块:
瓦片策略生成模块,用于根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
有效瓦片判断模块,用于通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
有效瓦片分配模块,用于将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
任务文件解析模块,用于启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
临时文件整合模块,用于将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
作为具体实施例,所述瓦片策略生成模块中主要使用地理信息行业中常用地图存储方式-金字塔原理,对渲染出不同分辨率的地图瓦片进行存储,这里根据地图的坐标范围、投影参数、最大比例尺来计算出金字塔策略的原点、各级的分辨率等级、瓦片的大小、开始位置等,并将计算出的金字塔策略原点、各级分辨率等级、瓦片大小、开始位置等作为当前参数下的瓦片金字塔策略,各项参数具体如图4所示,其中地图坐标范围在本实施中可自动读取,在本实施中只需要设置投影参数和最大显示比例尺,而具体的参数设置和策略计算已为本领域技术人员熟知,在此不再赘述。
作为具体实施例,所述有效瓦片判断模块中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片(即无空白的瓦片)并存储在内存中等待分配。
作为具体实施例,所述有效瓦片分配模块中将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用,该模块主要是将有效瓦片判断模块中内存存储的有效瓦片等分到任务文件中形成任务文件列表,即将有效瓦片数量按照固定个数分配到任务文件中,确保后续瓦片生成器的任务数量均匀;其中,任务文件的文件结构如图5所示,id为任务文件的编号,outpath为临时文件导出的路径,"EMinx"、"EMinY"、"EMaxx"、"EMaxY"表示图层空间范围的X、Y坐标的最小值及最大值,LyrPath是瓦片图层的路径,Tiletasks表示该任务文件中的所有瓦片的集合,集合内的C、R、L、Scale则分别表示列号、行号、对应的层级和最大的地图比例,"MinX"、"MinY"、"MaxX"、"MaxY"分别表示单个瓦片的空间范围的X、Y坐标的最小值和最大值。
作为具体实施例,所述任务文件解析模块中可根据电脑性能启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。即该模块主要是启动一定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器依次读取任务列表中的任务文件并解析任务文件,按照任务文件的要求对地理数据进行渲染并在指定的位置生成256×256的图片数据,并将其保存为临时文件,然后继续读取任务文件列表,继续渲染任务,直到任务列表中的任务文件渲染完成后关闭瓦片生成器。
作为具体实施例,所述临时文件整合模块中将所述临时文件整合写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照瓦片策略生成模块生成的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中,即将生成的临时文件有序组织整合到单一文件内。
与现有技术相比,本发明提供的地图瓦片高效生成方法和装置,通过有效区域范围将瓦片金字塔策略中的有效瓦片筛选出来,即进行了有效区域筛选,因而不会造成不必要的空白渲染,以及不会造成生成时间和存储空间的浪费,特别是对于带状倾斜地图中的空白区域,不会出现进行全域渲染和输出的技术问题;同时,启动预定数量的多个瓦片生成器来读取解析任务文件列表中的任务文件,并将任务文件中的瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件,由此可以提高地图瓦片的生成效率。因此,相比于现有瓦片生成流程方案,本申请瓦片生成速度更快即能够有效提高瓦片地图生成效率,无用的地图瓦片更少,文件冗余更少,占用空间更少,并不限于生成瓦片的渲染方式即不依赖特定的渲染地图引擎。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种地图瓦片高效生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
S2、通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
S3、将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
S4、启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
S5、将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
2.根据权利要求1所述的地图瓦片高效生成方法,其特征在于,所述步骤S2中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片并存储在内存中等待分配。
3.根据权利要求1所述的地图瓦片高效生成方法,其特征在于,所述步骤S4中每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。
4.根据权利要求1所述的地图瓦片高效生成方法,其特征在于,所述步骤S5中将所述临时文件写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照步骤S1中的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中。
5.一种地图瓦片高效生成装置,其特征在于,包括以下模块:
瓦片策略生成模块,用于根据地图的地理范围生成该地图的瓦片金字塔策略;
有效瓦片判断模块,用于通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量;
有效瓦片分配模块,用于将有效瓦片数量均分到若干任务文件中形成任务文件列表备用;
任务文件解析模块,用于启动预定数量的瓦片生成器,每个瓦片生成器读取前述列表中的任务文件,解析任务文件中的瓦片信息,将瓦片信息通过渲染切片保存到临时文件;
临时文件整合模块,用于将所述临时文件整合写入到单一文件内,完成地图切片。
6.根据权利要求5所述的地图瓦片高效生成装置,其特征在于,所述有效瓦片判断模块中通过有效区域范围判断策略中的有效瓦片数量具体包括:根据地图形状自动获取或人工圈定地图有效区域,通过有效区域范围对瓦片金字塔策略中每一级别的每一个瓦片的范围进行空间计算,若瓦片的空间位置在有效区域范围内或与有效区域范围相交,则将该瓦片纳入到地图有效瓦片并存储在内存中等待分配。
7.根据权利要求5所述的地图瓦片高效生成装置,其特征在于,所述任务文件解析模块中每个瓦片生成器完成瓦片生成后,读取任务文件列表中是否还存在任务文件,若存在任务文件,瓦片生成器读取解析任务文件,同时删除解析后的任务文件,进入工作状态;若不存在任务文件,瓦片生成器退出。
8.根据权利要求5所述的地图瓦片高效生成装置,其特征在于,所述临时文件整合模块中将所述临时文件整合写入到单一文件内具体包括:将生成的临时文件按照瓦片策略生成模块生成的瓦片金字塔策略进行有序的组织写入到单一文件中。
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