CN111914041A - 一种电网地图矢量数据提供方法 - Google Patents

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Abstract

一种电网地图矢量数据提供方法，应用于电网地图业务应用系统，包括：数据采集步骤，数据预处理步骤，叠加步骤，存储步骤，切片步骤，索引步骤，切片存储步骤，需求接收步骤，分配和搜索步骤，提供步骤。解决了地图瓦片的切片时间以及地图瓦片的存放空间，对地图切片数据进行自动存储，提高了切片存储效率，为地图切片数据建立索引目录，方便客户的浏览和查询，提高地图响应速度。

Description

一种电网地图矢量数据提供方法
技术领域
本发明属于电力地理信息技术领域，具体涉及一种电网地图矢量数据提供方法。
背景技术
随着地理空间数据获取技术的发展，国内外许多职能机构、研究团体已经可以比较便利地获得较高分辨的影像地图。尤其是无人机航拍技术的突飞猛进，使得获取县域、地区域范围的高分辨率影像数据集成为可能。高分辨率影像数据一般以地理分布上连续、文件存储上分立的大量相同格式的栅格数据存储在磁盘文件系统中，而数据的大规模特性限制了其在传统关系数据库中的高效组织与索引访问，成为其快速可视化的效率瓶颈。
随着电网规模的不断发展，背景地图所占各类电网GIS系统的比例不断提高，已经发展到了相当大的规模。手工、纸质的地图已经无法满足“合理规划、科学管理、优质服务”的要求。在取得发展的同时，地图切片的技术也存在一定的问题。在地图切片的过程中常见的问题具体表现在以下几个方面，如：切片时间长、地图瓦片的存储容量不断增大、局部更新繁琐、地图瓦片发布周期长等问题。这些问题的存在给电网GIS系统更新背景地图造成了很大的困难。其次是地图数据处理入库成本居高不下。随着营配信息集成工作的开展，0.4kV低压设备的持续录入，对各个供电局所在城区的地图精度和地图详细程度都提出了更高的要求。同时，在GIS系统的建设过程中，还存在着个别地市无高精度矢量地图、无高分辨率影像的问题急需解决。
并且，传统的矢量数据的网络传输是通过客户端软件的下载模块将服务器端的矢量数据一次性下载到客户端，然后再打开使用。随着GIS应用和Web GIS的快速发展，矢量数据的数据量不断增大，传统的矢量数据传输方式在有限的网络带宽下，需要耗费较长的时间，用户体验极其不佳。
发明内容
为了克服技术瓶颈，本发明提出了一种电网地图矢量数据提供方法，应用于电网地图业务应用系统，包括以下步骤：
数据采集步骤，从电力系统中采集电网数据，采用手动导入方式或者自动抽取方式进行采集；
数据预处理步骤，对所述电网数据进行数据预处理；
叠加步骤，将预处理后的电网数据作为电网数据层，叠加到对应的矢量地图中；
存储步骤，将矢量地图的不同图层数据分别选择不同的基础数据库进行数据存储；
切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，将地图切割成不同等级的固定像素的瓦片；
索引步骤，为已经切片好的地图数据建立索引目录，将导出的地图切片数据按照地图切片数据的级别、行号、列号的方式为切片数据建立目录索引；
切片存储步骤，根据不同图层，将切片好的地图数据选择不同的基础数据库进行数据存储；
需求接收步骤，接收用户访问所述电网地图业务应用系统发送的电网地图业务请求；
分配和搜索步骤，为所述业务请求确定搜索服务器；搜索服务器根据请求中的坐标范围或者指定固定层级、列、行的地图数据到基础数据库中搜索并提取地图切片数据；
提供步骤，响应于电网地图业务请求，渐进式地传输地图切片数据。
本发明的有益效果包括：首先，解决了地图瓦片的切片时间以及地图瓦片的存放空间，对地图切片数据进行自动存储，提高了切片存储效率；为地图切片数据建立索引目录，方便客户的浏览和查询，提高地图响应速度。其次，本发明构建瓦片效率高。在物理上跳过了传统的构建影像金字塔步骤，直接通过根据不同层级采用不同策略的方式，高效建立瓦片，极大缩短了发布地图可视化服务的时间周期。再次，使用负载平衡处理实现高效的负载平衡来最大化群集地理信息系统中的服务器的性能，并且在将搜索结果发送到用户之前，将特征点发送到用户，可以最小化用户响应时间。最后，特殊的存储方法，使得如果事件数据发生改变，允许仅改变和编辑瓦片的属性数据而不需要重新形成新的瓦片数据，节约流程且提高效率。
附图说明
图1本发明的方法流程图
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图参考实施例的描述，对本发明的方法和系统进行进一步的说明。
为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件，以免不必要地使实施例繁琐。
参见图1所示，本发明提供了一种电网地图矢量数据提供方法，应用于电网地图业务应用系统，包括以下步骤：
数据采集步骤，从电力系统中采集电网数据，采用手动导入方式或者自动抽取方式进行采集；
数据预处理步骤，对所述电网数据进行数据预处理；
叠加步骤，将预处理后的电网数据作为电网数据层，叠加到对应的矢量地图中；
存储步骤，将矢量地图的不同图层数据分别选择不同的基础数据库进行数据存储；
切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，将地图切割成不同等级的固定像素的瓦片；
索引步骤，为已经切片好的地图数据建立索引目录，将导出的地图切片数据按照地图切片数据的级别、行号、列号的方式为切片数据建立目录索引；
切片存储步骤，根据不同图层，将切片好的地图数据选择不同的基础数据库进行数据存储；
需求接收步骤，接收用户访问所述电网地图业务应用系统发送的电网地图业务请求；
分配和搜索步骤，为所述业务请求确定搜索服务器；搜索服务器根据请求中的坐标范围或者指定固定层级、列、行的地图数据到基础数据库中搜索并提取地图切片数据；
提供步骤，响应于电网地图业务请求，渐进式地传输地图切片数据。
优选地，其中，切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，将地图切割成不同等级的固定像素的瓦片，具体包括：
步骤1，为瓦片所需最高分辨率定义基本级单元尺寸；
步骤2，依次为较低等级的分辨率的瓦片定义对应的较低分辨率的单元尺寸，其中每一级较低分辨率的单元尺寸是其上级单元尺寸的整数倍；
步骤3，以最高分辨率对矢量地图数据进行采样；
步骤4，将最高分辨率采样的地图单元数据存储在基本级别的瓦片中；
步骤5，以一个或多个较低分辨率对矢量地图数据进行采样；
步骤6，将以一个或多个较低分辨率采样的地图单元数据分别存储在对应多个分辨率尺寸的瓦片中；
步骤7，将各等级瓦片的属性关联存储在属性文件中，其中，属性包括事件数据，所述事件数据与特定时间标记相关联，所述事件数据包括在不同时间点的相同地理位置的数据，其中，对事件数据的改变将作为具有新时间标记的新数据被存储，由此，如果事件数据发生改变，允许仅改变和编辑瓦片的属性数据而不需要重新形成新的瓦片数据。
优选地，其中，分配和搜索步骤，具体包括：
步骤1，将所述业务请求传送至负载平衡处理器并且允许所述负载平衡处理器将所述请求传送到选择的搜索服务器；
步骤2，由所述选择的搜索服务器处理业务请求，生成搜索结果；
步骤3，在将搜索结果发送到用户之前，提取搜索结果中的各个瓦片的特征点，将所提取的特征点发送到用户以最小化用户响应时间；
其中，步骤1具体包括：
步骤1-1，计算各个瓦片的希尔伯特值(Hilbert value)，将希尔伯特值一维地映射到瓦片中，对映射后的瓦片进行排序，将排序后的瓦片按搜索服务器的数量进行划分，并构建映射表；
步骤1-2，获得与所述业务请求的区域相对应的瓦片；
步骤1-3，选择正在对与业务请求区域相邻的区域执行处理的搜索服务器；
步骤1-4，确定负载均衡信息选择的搜索服务器的请求处理次数是否大于阈值；
步骤1-5，如果请求处理次数小于阈值，则将所述业务请求发送到选择的搜索服务器进行处理；如果请求处理次数大于阈值，重复所述步骤步骤1-3和步骤1-4，选择符合条件的正在处理其他区域的搜索服务器，则将所述业务请求发送到选择的搜索服务器进行处理。
优选地，其中，切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，包括对矢量图形的裁剪，具体包括对点要素、线要素和面要素的裁剪。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：首先，解决了地图瓦片的切片时间以及地图瓦片的存放空间，对地图切片数据进行自动存储，提高了切片存储效率；为地图切片数据建立索引目录，方便客户的浏览和查询，提高地图响应速度。其次，本发明构建瓦片效率高。在物理上跳过了传统的构建影像金字塔步骤，直接通过根据不同层级采用不同策略的方式，高效建立瓦片，极大缩短了发布地图可视化服务的时间周期。再次，使用负载平衡处理实现高效的负载平衡来最大化群集地理信息系统中的服务器的性能，并且在将搜索结果发送到用户之前，将特征点发送到用户，可以最小化用户响应时间。最后，特殊的存储方法，使得如果事件数据发生改变，允许仅改变和编辑瓦片的属性数据而不需要重新形成新的瓦片数据，节约流程且提高效率。
这里只说明了本发明的优选实施例，但其意并非限制本发明的范围、适用性和配置。相反，对实施例的详细说明可使本领域技术人员得以实施。应能理解，在不偏离所附权利要求书确定的本发明精神和范围情况下，可对一些细节做适当变更和修改。

Claims (4)

1.一种电网地图矢量数据提供方法，应用于电网地图业务应用系统，其特征在于，包括以下步骤：
数据采集步骤，从电力系统中采集电网数据，采用手动导入方式或者自动抽取方式进行采集；
数据预处理步骤，对所述电网数据进行数据预处理；
叠加步骤，将预处理后的电网数据作为电网数据层，叠加到对应的矢量地图中；
存储步骤，将矢量地图的不同图层数据分别选择不同的基础数据库进行数据存储；
切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，将地图切割成不同等级的固定像素的瓦片；
索引步骤，为已经切片好的地图数据建立索引目录，将导出的地图切片数据按照地图切片数据的级别、行号、列号的方式为切片数据建立目录索引；
切片存储步骤，根据不同图层，将切片好的地图数据选择不同的基础数据库进行数据存储；
需求接收步骤，接收用户访问所述电网地图业务应用系统发送的电网地图业务请求；
分配和搜索步骤，为所述业务请求确定搜索服务器；搜索服务器根据请求中的坐标范围或者指定固定层级、列、行的地图数据到基础数据库中搜索并提取地图切片数据；
提供步骤，响应于电网地图业务请求，渐进式地传输地图切片数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，将地图切割成不同等级的固定像素的瓦片，具体包括：
步骤1，为瓦片所需最高分辨率定义基本级单元尺寸；
步骤2，依次为较低等级的分辨率的瓦片定义对应的较低分辨率的单元尺寸，其中每一级较低分辨率的单元尺寸是其上级单元尺寸的整数倍；
步骤3，以最高分辨率对矢量地图数据进行采样；
步骤4，将最高分辨率采样的地图单元数据存储在基本级别的瓦片中；
步骤5，以一个或多个较低分辨率对矢量地图数据进行采样；
步骤6，将以一个或多个较低分辨率采样的地图单元数据分别存储在对应多个分辨率尺寸的瓦片中；
步骤7，将各等级瓦片的属性关联存储在属性文件中，其中，属性包括事件数据，所述事件数据与特定时间标记相关联，所述事件数据包括在不同时间点的相同地理位置的数据，其中，对事件数据的改变将作为具有新时间标记的新数据被存储，由此，如果事件数据发生改变，允许仅改变和编辑瓦片的属性数据而不需要重新形成新的瓦片数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，分配和搜索步骤，具体包括：
步骤1，将所述业务请求传送至负载平衡处理器并且允许所述负载平衡处理器将所述请求传送到选择的搜索服务器；
步骤2，由所述选择的搜索服务器处理业务请求，生成搜索结果；
步骤3，在将搜索结果发送到用户之前，提取搜索结果中的各个瓦片的特征点，将所提取的特征点发送到用户以最小化用户响应时间；
其中，步骤1具体包括：
步骤1-1，计算各个瓦片的希尔伯特值，将希尔伯特值一维地映射到瓦片中，对映射后的瓦片进行排序，将排序后的瓦片按搜索服务器的数量进行划分，并构建映射表；
步骤1-2，获得与所述业务请求的区域相对应的瓦片；
步骤1-3，选择正在对与业务请求区域相邻的区域执行处理的搜索服务器；
步骤1-4，确定负载均衡信息选择的搜索服务器的请求处理次数是否大于阈值；
步骤1-5，如果请求处理次数小于阈值，则将所述业务请求发送到选择的搜索服务器进行处理；如果请求处理次数大于阈值，重复所述步骤1-3和步骤1-4，选择符合条件的正在处理其他区域的搜索服务器，则将所述业务请求发送到选择的搜索服务器进行处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，切片步骤，对所述矢量地图进行地图切片，包括对矢量图形的裁剪，具体包括对点要素、线要素和面要素的裁剪。
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