CN113282647A - 一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，包括：缓存单元：获取瓦片地图图片和边界数据，并构建边界数据缓存，形成缓存边界；处理单元：根据缓存边界形成可视区域的控制图片；融合单元：将控制图片和瓦片地图图片进行融合，形成遮盖后的图片，并送至应用终端显示。缓存单元，用于边界数据预处理，构建两级缓存模式；处理单元对应包括两级处理；融合单元输出最终显示图片；本发明的有益效果是：利用本发明专利的方法，能直接处理地图图片的数据，原有GIS服务平台无需进行改造，易于集成；基于两级缓存方式，满足处理过程中对遮盖区域的快速识别，输出经过区域遮盖的地图图片。

Description

一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法

技术领域

本发明涉及地图数据处理领域，尤其涉及一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法。

背景技术

在地理信息系统应用背景下，空间数据往往按数据的来源和用途分类构建要素类，利用GIS服务平台发布为地图服务来对外共享和应用。瓦片地图数据作为地图服务协议中输出的结果，例如OGCWMS协议、MapService协议中，均有上述接口的实现，在WebGIS应用领域已经较为成熟。

一张地图瓦片实际上是一张矩形图片，图片内容包含了一个地理范围内的空间数据，也就是在GIS坐标体系下，该矩形图片有xmin、ymin、xmax、ymax四个基本属性，一般定义为地图范围矩形框Envelope。

在实际应用中，对地图服务中输出的瓦片地图能够按区域权限来控制其显示的范围。例如某个地图服务中包含了全市的土地数据，而作为市下属的区级用户，只能看到本区级范围的数据，其他区级数据应予以隐去。针对上述需求，在GIS服务平台中往往没有提供相应的区域控制能力。

现有技术方案一般有两种处理方法，一种是在应用终端实现，在终端的地图容器中放置一个遮盖图形并作为最顶层，实现遮挡效果；然而在应用终端加上一层遮盖层，仅实现视觉上的数据遮盖，而实际数据仍然通过网络传输到了应用终端，传输效率慢，未能真正达到实际数据控制的目的，且所有数据传输到应用终端，也存在一定的安全隐患；

另一种方式是通过服务端处理，通过读取区域的边界多边形原始数据，进行结合地图服务中包含的空间数据进行空间拓扑处理后得到输出结果；这种方式未对边界数据进行基于分辨率的加工处理，每次处理流程都会从数据库中读取原始边界数据，增大了数据库读取压力和计算复杂度。

发明内容

现有技术方案在处理时，需要依赖地图服务中的原始数据，无法实现与地图服务平台实现解耦。针对以上技术问题，本发明提供的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，包括以下：

S101：缓存单元：获取瓦片地图图片和边界数据，并构建边界数据缓存，形成缓存边界；

S102：处理单元：根据缓存边界形成可视区域的控制图片；

S103：融合单元：将控制图片和瓦片地图图片进行融合，形成遮盖后的图片，并送至应用终端显示。

进一步地，所述缓存单元用于对边界数据进行预处理，包括两级缓存模式，分别为一级缓存和二级缓存。

进一步地，所述一级缓存，具体为：根据边界数据构建每个边界的外包矩形框Rect，并对外包矩形框按区域代码Areacode进行分类，存储至数据库。

进一步地，所述二级缓存，具体为：利用抽稀工具，根据地图不同分辨率Resolution构建多个层级的缓存边界数据集，数据集中每个边界数据都包含一个区域代码Areacode。

进一步地，所述处理单元接收参数包括：区域代码Areacode、地图分辨率Resolution、地图请求范围Envelope和输出可视区域的控制图片的尺寸Size。

进一步地，所述处理单元包括两级筛选处理，分别为一级缓存筛选处理和二级缓存筛选处理。

进一步地，所述一级缓存筛选处理过程具体为：

根据区域代码Areacode从数据库中获取边界数据对应的矩形框Rect；

将矩形框Rect与输入的地图请求范围Envelope进行相交判断，若无相交区域，则直接返回标识，本次请求无权访问该区域，进入融合单元；否则，进入二级缓存筛选处理。

进一步地，所述二级缓存筛选处理过程具体为：

根据区域代码AreaCode和地图分辨率Resolution，从对应分辨率的缓存边界数据集中读取与分辨率Resolution最近分辨率的边界数据要素Geometry；

发送地图图片请求参数至GIS平台的地图服务，获取待处理的地图图片MapImage；

地图请求范围Envelope和边界多边形要素Geometry进行空间相交运算，得到一个新的多边形VisibleGeometry，代表可视区域；

通过GIS绘制引擎将可视区域以图片形式进行绘制。

所述融合单元的处理过程具体为：

若无权访问地图图片，则融合单元创建一张完全透明的图片，并输出显示；

若部分有权或者完全有权访问地图图片，则接收待处理的地图图片MapImage和可视区域图片，并遍历可视区域图片的像素坐标和像素颜色，将图片中黑色像素的坐标值记录至数组中；

遍历循环数组中的坐标序列，依次抹去待处理的地图图片MapImage中对应的坐标像素，将其替换为完全透明像素，得到最终显示图片。

本发明提供的有益效果是：

1、通过缓存单元，构建了两级缓存模式，一个是外包矩形框，用于初步筛选；一个是基于分辨率的缓存边界，用作进一步的精细化边界控制，不必每次访问数据库，同时也能减少对GIS服务器的请求。通过第二级缓存模式，根据实际瓦片地图的分辨率，减少不必要的空间数据库的读取，减少程序计算复杂度，提升处理效率。

2、计算效率高，能够兼顾计算效率的前提下，实现多边形任意边界形状的地图数据遮盖效果，完成精确的瓦片地图数据的范围显示控制。

3、可直接对GIS地图服务输出的瓦片地图数据进行遮罩，实现多边形任意边界形状的地图数据遮盖效果，完成精确的地图数据范围控制。对瓦片地图数据进行后处理，无需对现有地图服务进行改造，即可实现区域遮盖目的。

附图说明

图1是本发明一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法的流程图；

图2是本发明处理前的瓦片地图示意图；

图3是本发明处理过程中的瓦片地图示意图；

图4是本发明处理后的瓦片地图示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，图1是一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法的流程图，包括以下步骤：

S101：缓存单元：获取瓦片地图图片和边界数据，并构建边界数据缓存，形成缓存边界；

S102：处理单元：根据缓存边界形成可视区域的控制图片；

S103：融合单元：将控制图片和瓦片地图图片进行融合，形成遮盖后的图片，并送至应用终端显示。

缓存单元：用于边界数据预处理，构建两级缓存模式。

一级缓存：根据边界数据构建每个边界的外包矩形框Rect，按区域代码分类存储。

二级缓存：利用GIS的数据抽稀工具，根据不同分辨率构建多个层级的缓存边界数据集，每个边界数据都包含一个区域代码；

分辨率越大、边界数据的节点越多，随之数据量越大。

本发明对二级缓存进一步解释如下：

地图的分辨率是随着地图的缩放而变化的，因此在缩放过程中，不同的缩放级别可能产生任意的分辨率。

二级缓存在构建时，使用一个数据集来存储缓存，这个数据集中包含了若干层级（可以理解为若干要素类，用来存储不同分辨率的区域数据），每个层级对应了一个特定分辨率的边界缓存数据，每个层级都包含了所有控制区域的数据，差别在于抽稀的分辨率不同。故只能构建有限个层级的边界缓存数据。

当地图缩放至某个级别时，所取得的分辨率很有可能无法与缓存数据集中的数据完全匹配，故使用就近原则，查找到最接近分辨率的缓存数据集。

处理单元接收参数包括：区域代码AreaCode、地图分辨率Resolution、地图请求范围Envelope、输出图片尺寸Size。对应地，包括两级处理；

一级缓存筛选处理：根据区域代码AreaCode从数据库获取对对应区域的外包矩形框Rect，与地图请求范围Envelope进行相交判断，若无相交区域，则直接返回标识，本次请求无权访问该区域，进入融合单元。

若有相交区域，进入二次缓存筛选处理。

二级缓存筛选处理：根据请求区域代码AreaCode和分辨率Resolution，从缓存边界数据集中读取最近分辨率的边界数据要素Geometry。

处理单元发送地图图片请求参数至GIS平台的地图服务，获取待处理的地图图片MapImage。

地图请求范围Envelope和边界多边形要素Geometry进行空间相交运算，得到一个新的多边形对象VisibleGeometry，代表可视区域。通过GIS绘制引擎，将可视区域的多边形图形以图片形式绘制出来，图片尺寸与原始地图图片保持一致，多边形内部颜色使用白色填充，背景色使用黑色区域填充。

处理单元输出待处理地图图片和可视区域图片。

融合单元：

若无权访问地图图片，创建一张完全透明的图片，并输出该图片。

若部分有权访问瓦片地图图片，接收瓦片地图图片和可视区域图片后，遍历可视区域图片的像素坐标和像素颜色，将图片中黑色像素的坐标值记录到数组A中。

通过遍历循环数组A中的坐标序列，依次抹去地图图片中对应的坐标的像素，将其替换为完全透明的像素。

本发明提供一种实施例如下：

请参考图2，图2是本发明处理前的瓦片地图示意图。在权限处理前，图2中包括了5个区域。

请参考图3，图3是本发明处理过程中的瓦片地图示意图。图3中的不规则多边形区域为处理单元得到的可视区域图片；

请参考图4，图4是本发明处理后的瓦片地图示意图；图4中，通过本发明的权限控制，可视区域以外的区域变空白，即不可见。

利用本发明专利的方法，能直接处理地图图片的数据，原有GIS服务平台无需进行改造，易于集成。

基于两级缓存方式，满足处理过程中对遮盖区域的快速识别，输出经过区域遮盖的地图图片。

本发明带来的有益效果是：

1、通过缓存单元，构建了两级缓存模式，一个是外包矩形框，用于初步筛选；一个是基于分辨率的缓存边界，用作进一步的精细化边界控制，不必每次访问数据库，同时也能减少对GIS服务器的请求。通过第二级缓存模式，根据实际瓦片地图的分辨率，减少不必要的空间数据库的读取，减少程序计算复杂度，提升处理效率。

2、计算效率高，能够兼顾计算效率的前提下，实现多边形任意边界形状的地图数据遮盖效果，完成精确的瓦片地图数据的范围显示控制。

3、可直接对GIS地图服务输出的瓦片地图数据进行遮罩，实现多边形任意边界形状的地图数据遮盖效果，完成精确的地图数据范围控制。对瓦片地图数据进行后处理，无需对现有地图服务进行改造，即可实现区域遮盖目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)

1.一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：包括以下：

S101：缓存单元：获取瓦片地图图片和边界数据，并构建边界数据缓存，形成缓存边界；

S102：处理单元：根据缓存边界形成可视区域的控制图片；

S103：融合单元：将控制图片和瓦片地图图片进行融合，形成遮盖后的图片，并送至应用终端显示。

2.如权利要求1所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述缓存单元用于对边界数据进行预处理，包括两级缓存模式，分别为一级缓存和二级缓存。

3.如权利要求2所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述一级缓存，具体为：根据边界数据构建每个边界的外包矩形框Rect，并对外包矩形框按区域代码Areacode进行分类，存储至数据库。

4.如权利要求2所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述二级缓存，具体为：利用抽稀工具，根据地图不同分辨率Resolution构建多个层级的缓存边界数据集，数据集中每个边界数据都包含一个区域代码Areacode。

5.如权利要求4所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述处理单元接收参数包括：区域代码Areacode、地图分辨率Resolution、地图请求范围Envelope和输出可视区域的控制图片的尺寸Size。

6.如权利要求5所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述处理单元包括两级筛选处理，分别为一级缓存筛选处理和二级缓存筛选处理。

7.如权利要求6所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述一级缓存筛选处理过程具体为：

根据区域代码Areacode从数据库中获取边界数据对应的矩形框Rect；

将矩形框Rect与输入的地图请求范围Envelope进行相交判断，若无相交区域，则直接返回标识，本次请求无权访问该区域，进入融合单元；否则，进入二级缓存筛选处理。

8.如权利要求6所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述二级缓存筛选处理过程具体为：

根据区域代码AreaCode和地图分辨率Resolution，从对应分辨率的缓存边界数据集中读取与分辨率Resolution最近分辨率的边界数据要素Geometry；

处理单元发送地图图片请求参数至GIS平台的地图服务，获取待处理的地图图片MapImage；

地图请求范围Envelope和边界多边形要素Geometry进行空间相交运算，得到一个新的多边形VisibleGeometry，代表可视区域；

通过GIS绘制引擎将可视区域以图片形式进行绘制。

9.如权利要求8所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：GIS绘制引擎绘制可视区域的具体过程为：可视区域图片尺寸与原始地图图片保持一致，可视区域内部使用白色填充，背景部分使用黑色填充。

10.如权利要求9所述的一种基于瓦片地图数据的区域控制处理方法，其特征在于：所述融合单元的处理过程具体为：

若无权访问地图图片，则融合单元创建一张完全透明的图片，并输出显示；

若部分有权或者完全有权访问地图图片，则接收待处理的地图图片MapImage和可视区域图片，并遍历可视区域图片的像素坐标和像素颜色，将图片中黑色像素的坐标值记录至数组中；

遍历循环数组中的坐标序列，依次抹去待处理的地图图片MapImage中对应的坐标像素，将其替换为完全透明像素，得到最终显示图片。

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