CN112380222A - 地理空间数据全局唯一标识生成处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了地理空间数据全局唯一标识生成处理方法及装置，该方法包括：接收地理空间数据；获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。通过本申请解决现有的数据管理系统中的标识无法表征数据的地理空间位置的问题，使得通过标识信息就可以判断地理空间位置，提高了地理空间位置判断的效率。

Description

地理空间数据全局唯一标识生成处理方法及装置

技术领域

本申请涉及地理空间数据领域，具体而言，涉及一种地理空间数据全局唯一标识生成处理方法及装置。

背景技术

随着遥感技术的飞速发展，遥感数据的存储及管理成为目前的难点。在现有的数据存储过程中往往借用互联网的分布式系统来存储数据。

发明人发现，传统分布式存储中往往采用SHA1（Secure Hash Algorithm，安全哈希算法）或者UUID（Universally Unique Identifier，通用唯一识别码）等方便表征数据的唯一性，但SHA1及UUID作为一个32位的十六进制字符串，在地理数据的管理中也无法明确的表征当前数据的地理位置。

针对现有的数据管理系统中的标识无法表征数据的地理空间位置的问题，目前相关技术中尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供一种地理空间数据全局唯一标识生成处理方法，以解决现有的数据管理系统中的标识无法表征数据的地理空间位置的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种地理空间数据全局唯一标识生成处理方法，包括：接收地理空间数据；获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

进一步地，至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息包括：根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识生成所述地理空间数据的标识信息。

进一步地，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字。

进一步地，生成所述地理空间数据的标识信息之后，所述方法还包括：生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。

进一步地，将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种地理空间数据全局唯一标识生成处理装置，包括：接收模块，用于接收地理空间数据；获取模块，用于获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；第一生成模块，用于至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

进一步地，所述第一生成模块，用于根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识生成所述地理空间数据的标识信息。

进一步地，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字。

进一步地，还包括：第二生成模块，用于生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。

进一步地，将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。

本申请采用以下步骤：接收地理空间数据；获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。通过本申请解决现有的数据管理系统中的标识无法表征数据的地理空间位置的问题，使得通过标识信息就可以判断地理空间位置，提高了地理空间位置判断的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的地理空间数据全局唯一标识生成处理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的地理空间数据的全局唯一ID生成方法过程示意图；

图3是根据本发明实施例的使用图2方法生成地理空间数据的全局唯一ID示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实施例中，提供了一种地理空间数据全局唯一标识生成处理方法，图1是根据本发明实施例的地理空间数据全局唯一标识生成处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收地理空间数据；

步骤S104，获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；

或者，在该步骤中，也可以仅获取所述地理空间数据的地理空间位置信息。

步骤S106，至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

或者，在该步骤中，也可以仅仅根据空间地理位置信息来生成标识信息。

例如，可以根据地理空间位置信息计算出经纬度的信息，如果需要保证在A区域内全局唯一，则将A区域根据经纬度划分成多个区域，例如，可以划分成8个区域，此时，只需要三个比特就可以表示出该地理空间数据的地理空间位置信息。对地理空间数据进行哈希运算得到一个哈希值，将哈希值以及空间位置信息换算成的比特放在一起构成该标识信息。

如果考虑时间信息的话，可以根据地理空间位置信息计算出经纬度的信息，将时间信息换算成相应的比特。对地理空间数据进行哈希运算得到一个哈希值，将哈希值、时间信息换算成的比特以及空间位置信息换算成的比特放在一起构成该标识信息。

在将A区域划分为多少个区域可以根据A区域的大小、接收到的该区域的地理空间数据的数量来进行综合评估。例如，一个区域虽然很大，但是接收到的该区域的地理空间数据的数量却很少，此时，可以将A区域划分为两个区域，或者不进行划分。作为一个优选的实施方式，可以将一个区域内的接收到的该区域的地理空间数据的数量除以该区域的面积，得到单位面积的地理空间数据的数量，将该数量与阈值相除，并向下取整，将该整数作为划分数量的标准。例如，如果是阈值的两倍以上不到三倍，则划分为两个区域。

或者也可以通过获取训练数据，通过机器学习的训练得到一个模型。每一组训练数据均包括第一参数和第二参数，以及第一参数和第二参数对应的整数，第一参数为区域面积，第二参数为该区域单位时间内对应的地理空间数据的数量，该整数是A区域划分的块数。通过训练得到模型后，将面积和地理空间数据的数据作为输入，输入到该模型中，该模型就输出一个整数，该整数就是划分数量的标准。

通过上述步骤，可以通过地理空间位置信息和时间信息生成物理空间数据的标识信息，这样就可以通过标识信息来确定地理空间位置信息了。

生成全局唯一的标识信息的方式有很多，例如，可以判断在同一个时间信息中是否收到多条地理空间数据，如果是，则将该多条地理空间数据的时间信息进行哈希运算后，每一条地理空间数据的时间信息经过哈希运算得到的值均是相同的，然后对于每一条地理空间数据的哈希值前面附加一个自增长的数值，然后再将地理空间位置信息放在哈希值的后面。这样就可以为每个地理空间数据生成一个唯一的标识了。

或者，作为另一种优选的实施方式，还可以根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识（例如，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字）生成所述地理空间数据的标识信息。

在这个实施方式中，如果时间信息记录的最小值是秒，则1秒是接收到信息的最小单位间隔，对于1秒内接受到的信息，进行数字的自增，这样在这1秒钟的时间内，所有的标识均不一样了。

作为另一个优选的方式，为了使得标识信息更加完整，还可以生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。该标识信息的校验信息也可以作为标识信息的一部分。

传统分布式存储中往往采用SHA1（Secure Hash Algorithm，安全哈希算法）或者UUID（Universally Unique Identifier，通用唯一识别码）等方便表征数据的唯一性，但SHA1及UUID作为一个32位的十六进制字符串，其在数据库中索引及存储都较为占用内存及性能。并且，在主流编程语言中，String类型作为索引会存在许多问题，占用内存较大，索引效率较低。虽然SHA1和UUID能保证数据的唯一性，但其内容不透明，无法通过ID进行快速详尽的解读。在地理数据的管理中也无法明确的表征当前数据的地理位置，需要增加额外的字段进行索引，带来了不必要的性能损失。

为了解决这个问题，可以将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。这是一种提供能对地理空间数据进行表征的全局唯一ID生成方法，其ID位数不超过64bit，能兼容主流编程语言中的INT类型，便于索引及分配。便于程序高效处理，同时在网络传输、数据库检索中极大程度的减少内存开支和性能消耗。ID不仅包含入库时间还包括详细的地理位置，可通过一定的技术手段，对ID进行逆运算计算出地理位置，以方便地理空间数据的管理和使用。

在本实施例中还提供了一种地理空间数据全局唯一标识生成处理装置，该装置与上述方法中的方法步骤相对应，每一个方法步骤可以通过一个模块来实现，或者也可以通过几个模块来实现，在本实施例中，该装置包括：接收模块，用于接收地理空间数据；获取模块，用于获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；第一生成模块，用于至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

优选地，所述第一生成模块，用于根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识（例如，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字）生成所述地理空间数据的标识信息。

优选地，该装置还可以包括：第二生成模块，用于生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。

优选地，将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。该装置也可以取得与方法同样的效果，在此不再一一赘述。

下面结合一个优选实施例进行说明。

本实施例是一种提供能对地理空间数据进行表征的全局唯一ID生成方法，其ID位数不超过64bit，能兼容主流编程语言中的INT类型，便于索引及分配。便于程序高效处理，同时在网络传输、数据库检索中极大程度的减少内存开支和性能消耗。ID不仅包含入库时间还包括详细的地理位置，可通过一定的技术手段，对ID进行逆运算计算出地理位置，以方便地理空间数据的管理和使用。本实施例提供了一种地理空间数据的全局唯一ID生成方法，应用于分布式系统，方便完善管理、存储、调用地理空间数据。

1、根据本实施例将INT整型的64bit划分为4个部分，并将4个部分通过位移运算封装在一个INT类型中，因为INT类型的上限为64bit，因此本方法生成的ID不会超过64bit即16位。

2、接收数据入库请求，调用生成唯一ID服务，生成地理数据全局唯一ID，表征入库时间及地理位置。

第一部分表征当前时间，起始时间为2020年1月1日，单位为毫秒，保证数据入库时间的精准性。

第二部分表征本批数据的唯一ID，在当前毫秒内为数据分配一个自增的ID值，保证本批数据在同一毫秒内所生成ID不重复。

第三部分表征地理空间数据的地理位置等信息，以中国县级为单位，表征数据的地理空间位置。

第四部分表征对上述三部分的数据校检，保证在传输过程中唯一ID的准确性。

上述四部分生成ID长度为可以64bit，满足绝大多数编程语言中对INT类型的取值范围，同时增加了校检位保证ID在传输、使用、处理的过程中数据稳定性。并且可以通过本方法逆向得到数据的入库时间及地理空间位置。为目前地理空间数据管理提供了一种意想不到的简便方法。

参照图2，图2为本方法所提供的一种地理空间数据的全局唯一ID生成方法过程示意图，包括：

步骤一，根据本方法所提出的方案将整个INT类型（64bit）划分为4个部分，并且将4个部分封装进一个INT类型中，此时ID位数上限便为64bit，如图3所示。

需要说明的是，本实施例将64bit划分为时间区域、数据自增值区域、地理空间区域以及校检区域。此四个部分构成本实施例所提出的方法，可通过本实施例的逆向操作反查得到数据入库的时间和地理空间位置。便于后续的地理空间数据管理和处理。

本实施例所提出的方法，借助于位运算等操作，其效率较高，可以用多种编程语言实现，无需借助其他组件，直接在内存中进行地理空间数据的全局唯一ID生成，无需任何数据库及中间件支持，因此效率较高。并且可采用C（C Programming Language，C语言）或者GO（Golang，Golang）等语言进行开发，保证本方法的可跨平台性能。通过可借助GRPC服务对接接口，保证数据的快速传输，无需通过HTTP等协议的多次握手。同时借助校检位保证在各种网络环境及编程环境中数据的准确性。由于本实施例在地理空间数据区域中所提出的地理空间数据全局唯一ID生成方法，所以可以快速、方便的表征当前数据的地理空间位置。

步骤二，接收用户的请求，从用户带来的地理空间数据计算出本次调用所产生的地理空间数据的全局唯一ID。

需要说明的是，当收到用户的请求之后，将用户请求中所附带的地理空间位置信息带入运算，得到地理空间数据全局唯一ID。本实施例推荐以GRPC协议为调用接口，省略HTTP协议中多次握手所造成的性能损失，更加适合于各种复杂的网络环境。同时本方法可作为独立服务运行，与存储业务相互隔离，保证互不影响。

步骤三，计算2020年1月1日到当前时间的毫秒时间戳差，并定义与整体64bit的前42bit。最后放入如图3所示的第一部分中。

步骤四，计算当前时间内的自增码，保证同一时间内的数据ID生成不重复，其长度为8bit，如果当前时间内入库数据大于255个（8bit），则延迟到下一ms进行重新计算。最后放入如图3所示的第2部分中。

步骤五，获取当前数据请求入库时的地理空间参数，将其划分为县级尺度，中国目前有2800多个县，因此这一部分划分为12bit上限为4095个，足够完全表征中国境内的所有地理空间数据。最后放入如图3所示的第3部分中。

步骤六，最后一部分为保证生成ID的完整性，需要对前面所有的部分进行校检，统计前面62bit中所含有1的数量并对4取余数，最后得到的可能性有0、1、2、3。同时最后一部分长度也为2bit，取值也为0、1、2、3。

步骤七，至此，通过本方法可以生成在当前数据存储系统中表征数据入库时间及地理位置的全局唯一ID。

与现有技术采用的UUID及SHA1或者雪花算法生成的全局唯一ID相比，本方法对地理空间数据进行了优化，能够稳定的表征地理空间数据的空间位置。同时生成的ID位数等于64位，为目前主流编程语言中INT类型的上限，保证在互联网及设备中稳定传输及工作。相比于UUID和SHA1算法，本方法利用INT整型作为存储单元，对数据库索引及查询具有更高的稳定性和适配性。相比于雪花算法生成的ID，本方法可以生成包含地理空间信息的全局唯一ID，能够满足目前日益增长的地理空间数据存储及管理。同时为了防止在各种编程语言中调用，可能存在INT类型精度不一致的问题，增加了校检位的计算，保证在网络及软件调用过程中ID的完整性。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种地理空间数据全局唯一标识生成处理方法，其特征在于，包括：

接收地理空间数据；

获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；

至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息包括：

根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识生成所述地理空间数据的标识信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，生成所述地理空间数据的标识信息之后，所述方法还包括：

生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。

6.一种地理空间数据全局唯一标识生成处理装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收地理空间数据；

获取模块，用于获取所述地理空间数据的地理空间位置信息和接收所述地理空间数据的时间信息，其中，所述地理空间位置信息用于指示所述地理空间数据的地理空间位置；

第一生成模块，用于至少根据所述地理空间位置信息和所述时间信息生成所述地理空间数据的标识信息，其中，所述标识信息是全局唯一的。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述第一生成模块，用于根据所述地理空间位置信息、所述时间信息和在所述时间信息的最小单位间隔内的唯一标识生成所述地理空间数据的标识信息。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述最小单位间隔内的唯一标识是在所述最小单位间隔内自增数字。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第二生成模块，用于生成所述标识信息的校验信息，其中，所述校验信息用于验证所述标识信息的完整性。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，将所述标识信息和所述校验信息封装在一个整数类型INT的数据中。

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