CN111914042A - 一种处理电力gis中矢量和栅格切片数据的方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法，包括采集步骤，切片步骤，存储步骤，请求步骤，第一提取步骤，压缩步骤，第一传输步骤，解压缩步骤，拼合步骤，确定步骤，检测步骤，第二传输步骤，合并步骤，显示步骤。本发明的云端存储提供了非常高的系统冗余和安全性，存取方便。而栅格切片数据和矢量切片数据的应用，减少云存储的访问次数，可以有效较少服务器压力，减少网络负载和网络延迟。
Description
技术领域
本发明属于电力地理信息技术领域，具体涉及一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法。
背景技术
随着高精度探测技术的不断发展，各应用领域逐渐产生了越来越多的海量图像数据，例如，遥感领域的高分卫星遥感影像数据、医学领域的高清医学影像、三维扫描领域的激光点云数据等等，由于具有数据量大、信息丰富等特性，海量图像数据的出现，为相应的存储、管理和显示等技术提出了更高的挑战。
随着Internet技术的发展，地理信息系统的主要发展方向之一是多元数据访问，它要求在分布式网络中，空间数据能够达到开放，通过交换格式能够访问分布式网络中的任何数据。目前国内外的GIS基本采用两种地图生成技术，即栅格图形技术和矢量图形技术。
其中，栅格图形技术的缺点是无法将文本数据和几何表现形式分离，网络传输数据量大，交互性差，且生成栅格图形需要服务器端进行大量的计算，不利于GIS多元化多平台的发展和普及。
相比于栅格图形技术，矢量图形技术具有的优点为：矢量图形技术中采用的可升级矢量图形是一个开放的二维矢量图形格式，是扩展标记语言XML的一个应用；SVG具有任意缩放性、文件尺寸小、易生成、易修改性、强交互性、文本独立性、超链接性、中立性、平台无关性等特点。
图像数据的本质应用在于作为信息的载体供用户进行查看，以便用户通过观察从中提取相应的信息，而对于海量数据而言，由于其像元非常之多、数据量非常之大，因此，如何在有限的显示界面内快速、高质量的显示出用户所需查看的内容成为目前亟待解决的关键技术之一。
目前电力工程中矢量和栅格切片数据的数据量范围，达到电力工程中海量数据云存储所需的数据存储量级。据此数据存储量级，需要确定合适的存储设备。针对GIS平台需要进行海量数据交互的特点，研究兼具效率，传输速度，数据安全及数据完整性的存储框架。亟需形成针对海量矢量和切片数据的云存储框架，提升地图数据的制作和发布能力。并且对于大多数地图显示引擎而言，无论用户需要查看何种分辨率下的地图，都是直接加载图像的大量基本像元数据进行显示，对于地图显示引擎而言，庞大的数据加载量无疑会加重系统负荷、降低加载速度，进而导致用户无法快速的查看到地图内容。
发明内容
为了克服技术瓶颈，本发明提出了一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法，包括以下步骤：
采集步骤，从电力工程GIS系统中采集电力工程地图的矢量数据和栅格数据；
切片步骤，进行地图切片，将所述地图切割成不同等级的切片数据，生成矢量切片数据和栅格切片数据，所述栅格切片数据包括地理编码，所述矢量切片数据包括地理编码和要素编码，所述要素包括点元素、线元素和面元素；
存储步骤，将切片完成的地图数据上传至云存储，其中，将矢量切片数据存储在空间云数据库中，将栅格切片数据存储在图形云数据库中，矢量切片数据和栅格切片数据通过地理编码来实现空间关联；
请求步骤，客户端向电力工程GIS系统服务器请求电力工程地图业务，所述请求中包含请求区域位置；
第一提取步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在图形云数据库中提取对应的栅格切片数据；
压缩步骤，将栅格切片数据转化为小波数据流，将小波数据流压缩为压缩数据流；
第一传输步骤，通过网络将所述压缩数据流传输到客户端；
解压缩步骤，客户端将压缩数据流解压缩为小波数据流，将小波数据流重新转化为栅格切片数据；
拼合步骤，根据地理编码，将栅格切片数据拼合成为栅格数据地图，显示在显示器上；
确定步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在空间云数据库中确定对应的矢量切片数据，作为潜在传输的矢量数据；
检测步骤，检测到用户通过鼠标或手指对显示器中地图的操作，确定光标所在的位置，以及光标所在位置对应的地图坐标；
第二传输步骤，在所述潜在传输的矢量数据中查找所述地图坐标所对应的矢量切片数据，将该部分矢量切片数据通过网络传输到客户端；
合并步骤，根据地理编码以及要素编码，将矢量切片数据拼合成为矢量数据，显示在显示器上；
显示步骤，在显示器的地图上的对应坐标位置显示矢量数据。
本发明的有益效果包括：首先，根据栅格数据和矢量数据各自的特点，本发明从根本上对栅格数据和矢量数据区分处理，由于栅格数据传输慢，以变换后的数据形式完整传输栅格数据作为数据底图，而矢量数据传输快，再适应性地随点随传矢量数据作为地图特征要素，满足了快速响应用户请求的要求，也大大减轻了传输压力、搜索压力和客户端的渲染压力。其次，本发明对栅格数据和矢量数据分别切片，分别存储，解决了地图瓦片的切片效率以及地图瓦片的存放空间，提高了切片存储效率和搜索效率，提高数据搜索速度。再次，本发明构建瓦片效率高，极大缩短了发布地图可视化服务的时间周期。另外，虽然服务器端获取潜在传输的矢量数据，但只需加载实际需要的矢量瓦片文件，大大减少了服务器的负担，提高了加载及显示效率。最后，云存储提供了非常高的系统冗余和安全性，存取方便。而栅格切片数据和矢量切片数据的应用，减少云存储的访问次数，可以有效较少服务器压力，减少网络负载和网络延迟。
附图说明
图1是本发明实施例中一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法的流程图。
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，本发明提供了一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法，包括以下步骤：
采集步骤，从电力工程GIS系统中采集电力工程地图的矢量数据和栅格数据；
切片步骤，进行地图切片，将所述地图切割成不同等级的切片数据，生成矢量切片数据和栅格切片数据，所述栅格切片数据包括地理编码，所述矢量切片数据包括地理编码和要素编码，所述要素包括点元素、线元素和面元素；
存储步骤，将切片完成的地图数据上传至云存储，其中，将矢量切片数据存储在空间云数据库中，将栅格切片数据存储在图形云数据库中，矢量切片数据和栅格切片数据通过地理编码来实现空间关联；
请求步骤，客户端向电力工程GIS系统服务器请求电力工程地图业务，所述请求中包含请求区域位置；
第一提取步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在图形云数据库中提取对应的栅格切片数据；
压缩步骤，将栅格切片数据转化为小波数据流，将小波数据流压缩为压缩数据流；
第一传输步骤，通过网络将所述压缩数据流传输到客户端；
解压缩步骤，客户端将压缩数据流解压缩为小波数据流，将小波数据流重新转化为栅格切片数据；
拼合步骤，根据地理编码，将栅格切片数据拼合成为栅格数据地图，显示在显示器上；
确定步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在空间云数据库中确定对应的矢量切片数据，作为潜在传输的矢量数据；
检测步骤，检测到用户通过鼠标或手指对显示器中地图的操作，确定光标所在的位置，以及光标所在位置对应的地图坐标；
第二传输步骤，在所述潜在传输的矢量数据中查找所述地图坐标所对应的矢量切片数据，将该部分矢量切片数据通过网络传输到客户端；
合并步骤，根据地理编码以及要素编码，将矢量切片数据拼合成为矢量数据，显示在显示器上；
显示步骤，在显示器的地图上的对应坐标位置显示矢量数据。
优选地，其中，所述矢量数据主要包括电力工程中的点元素、线元素和面元素。
优选地，其中，所述栅格数据主要包括底层地图的各层数据。
优选地，其中，用户对地图的操作包括点击、缩放或平移。
优选地，其中，对栅格数据进行地图切片，具体包括：确定地图切片的范围和地图数据需要缩放的数量级别，把缩放级别最小、地图比例尺最大的地图作为金字塔的底层，并对地图其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左到右、从上到下对地图数据进行切割，分割成相同大小的图像，形成第0层切片矩阵，在第0层地图图片的基础上，按照每2*2像素的方法合成为一个像素的方法生成第1层地图图片，并对第1层地图图片进行分块，分割成与上一层相同大小的图像，按照同样的方法生成剩余的其他层地图切片。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：首先，根据栅格数据和矢量数据各自的特点，本发明从根本上对栅格数据和矢量数据区分处理，由于栅格数据传输慢，以变换后的数据形式完整传输栅格数据作为数据底图，而矢量数据传输快，再适应性地随点随传矢量数据作为地图特征要素，满足了快速响应用户请求的要求，也大大减轻了传输压力、搜索压力和客户端的渲染压力。其次，本发明对栅格数据和矢量数据分别切片，分别存储，解决了地图瓦片的切片效率以及地图瓦片的存放空间，提高了切片存储效率和搜索效率，提高数据搜索速度。再次，本发明构建瓦片效率高，极大缩短了发布地图可视化服务的时间周期。另外，虽然服务器端获取潜在传输的矢量数据，但只需加载实际需要的矢量瓦片文件，大大减少了服务器的负担，提高了加载及显示效率。最后，云存储提供了非常高的系统冗余和安全性，存取方便。而栅格切片数据和矢量切片数据的应用，减少云存储的访问次数，可以有效较少服务器压力，减少网络负载和网络延迟。
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 (5)
1.一种处理电力GIS中矢量和栅格切片数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集步骤，从电力工程GIS系统中采集电力工程地图的矢量数据和栅格数据；
切片步骤，进行地图切片，将所述地图切割成不同等级的切片数据，生成矢量切片数据和栅格切片数据，所述栅格切片数据包括地理编码，所述矢量切片数据包括地理编码和要素编码，所述要素包括点元素、线元素和面元素；
存储步骤，将切片完成的地图数据上传至云存储，其中，将矢量切片数据存储在空间云数据库中，将栅格切片数据存储在图形云数据库中，矢量切片数据和栅格切片数据通过地理编码来实现空间关联；
请求步骤，客户端向电力工程GIS系统服务器请求电力工程地图业务，所述请求中包含请求区域位置；
第一提取步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在图形云数据库中提取对应的栅格切片数据；
压缩步骤，将栅格切片数据转化为小波数据流，将小波数据流压缩为压缩数据流；
第一传输步骤，通过网络将所述压缩数据流传输到客户端；
解压缩步骤，客户端将压缩数据流解压缩为小波数据流，将小波数据流重新转化为栅格切片数据；
拼合步骤，根据地理编码，将栅格切片数据拼合成为栅格数据地图，显示在显示器上；
确定步骤，根据所述请求区域，电力工程GIS系统服务器在空间云数据库中确定对应的矢量切片数据，作为潜在传输的矢量数据；
检测步骤，检测到用户通过鼠标或手指对显示器中地图的操作，确定光标所在的位置，以及光标所在位置对应的地图坐标；
第二传输步骤，在所述潜在传输的矢量数据中查找所述地图坐标所对应的矢量切片数据，将该部分矢量切片数据通过网络传输到客户端；
合并步骤，根据地理编码以及要素编码，将矢量切片数据拼合成为矢量数据，显示在显示器上；
显示步骤，在显示器的地图上的对应坐标位置显示矢量数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述矢量数据主要包括电力工程中的点元素、线元素和面元素。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述栅格数据主要包括底层地图的各层数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，用户对地图的操作包括点击、缩放或平移。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，对栅格数据进行地图切片，具体包括：确定地图切片的范围和地图数据需要缩放的数量级别，把缩放级别最小、地图比例尺最大的地图作为金字塔的底层，并对地图其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左到右、从上到下对地图数据进行切割，分割成相同大小的图像，形成第0层切片矩阵，在第0层地图图片的基础上，按照每2*2像素的方法合成为一个像素的方法生成第1层地图图片，并对第1层地图图片进行分块，分割成与上一层相同大小的图像，按照同样的方法生成剩余的其他层地图切片。
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