CN116383320A - 一种将gis数据切割成矢量切片的方法 - Google Patents

一种将gis数据切割成矢量切片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，根据图层数据集的空间坐标系形成对应的切割网格，在切割网格和预定义切割参数下对图层数据集中的不同类别数据层逐级切片并，矢量数据本发明切片过程中通过层级设置计算参与每个层级下参与切片的要素，降低切片体量，从而提高地图切片的创建效率，加快地图切片的传输与渲染速度，提高用户体验。

Description

一种将GIS数据切割成矢量切片的方法
技术领域
本发明属于地图数据处理技术领域，尤其涉及的一种将GIS数据切割成矢量切片的方法。
背景技术
空间地理数据是指与地理位置相关的或包含地理信息的数据，在地图数据信息领域，很多GIS用户制作底图切片首选栅格切片，但是栅格缓存切片存在着如生产缓存切片的周期过长，对硬件的要求极大、缓存创建后无法动态更改样式等问题；随着地图服务的性能需求越来越高，栅格切片的弊端也暴露的越来越明显，因此，针对上述一系列问题，用矢量数据(坐标和其他数据组合的数据结构)抽象表达真实世界中的点、线、面状地理要素，可以加快传输和渲染速度，且矢量类型切片可以保留数据的空间信息，方便在显示时对其符号进行修改。现有技术主要采用矢量瓦片进行地图数据切片，本发明在现有的技术基础上，提供GIS数据切割成矢量切片的方法，提升GIS数据矢量切片的生成及显示效率。
发明内容
针对上述背景技术的阐述，本发明提供一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，优化GIS矢量数据切片体量。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，包括如下步骤：
步骤一：将在空间坐标系下采集的矢量数据导入地理数据库中，将地理数据库中的矢量数据进行预处理，以形成对应的图层数据集；
步骤二、根据图层数据集的空间坐标系形成对应的切割网格，在切割网格和预定义切割参数下对图层数据集进行切割确定图层图片缩放级别N，把缩放级别最高、比例尺最大的图片作底层，即第0层，并对其进行分块，从图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小的正方形地图切片，形成第0层切片矩阵；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切片，形成第1层切片矩阵；采用同样的方法生成第2层切片矩阵…；如此下去，直到第N-1层，构成整个切片图层集；
步骤三：矢量数据，对图层数据集中的不同类别数据层设置类别代码及优先级计算要素级别，对每个类别数据层的每个要素中写入所述要素的显示层级，在逐级切片过程中读取层级字段属性，判断该级别下该要素是否参与切片，以减少切片量级级单个切片大小，简化地图配图级别设置，最大限度提升渲染速度；
步骤四：矢量数据存储与导出，在进行参数设置与数据读取后，以SQLite数据库形式进行存储，同时，以执行导出程序，将切片以pbf格式导出。
上述技术方案中，采用浏览器及HTTP服务器支持的GZIP压缩格式对合并形成的瓦片进行压缩处理。
上述技术方案中，采用坐标系为WGS84指定坐标系EPSG:4326。
本发明切片过程中通过层级设置计算参与每个层级下参与切片的要素，降低切片体量，从而提高地图切片的创建效率，加快地图切片的传输与渲染速度，提高用户体验。
具体实施方式
下面将结合本发明专利的实施例，对本发明专利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发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。
矢量切片的原理：
在栅格切片中，坐标(0,0)代表切片最左上角的一个像素点；而在矢量切片中，坐标(0,0)代表的是切片的左边缘与上边缘的交点。因此栅格切片的坐标是在格网中心，而矢量切片的坐标位于格网的交点；同时矢量切片的范围是指明切片的范围，并不是切片的渲染之后的大小。例如一张范围为4096的矢量切片，并不意味着最终渲染出来的是一张4096*4096大小的图片，渲染出的图片大小并不由范围决定，通常会被渲染为256*256或512*512大小的图片；假设将一张范围为4096的矢量切片渲染为256*256大小的图片，那么(0,0)～(16,16)坐标范围内的点都将被综合到图片上的(0,0)像素点。
作为实施例所示的一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，包括如下步骤：
步骤一：将在空间坐标系下采集的矢量数据导入地理数据库中，将地理数据库中的矢量数据进行预处理，以形成对应的图层数据集；
步骤二、根据图层数据集的空间坐标系形成对应的切割网格，在切割网格和预定义切割参数下对图层数据集进行切割确定图层图片缩放级别N，把缩放级别最高、比例尺最大的图片作底层，即第0层，并对其进行分块，从图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小的正方形地图切片，形成第0层切片矩阵；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切片，形成第1层切片矩阵；采用同样的方法生成第2层切片矩阵…；如此下去，直到第N-1层，构成整个切片图层集；
步骤三：矢量数据，对图层数据集中的不同类别数据层设置类别代码及优先级计算要素级别，对每个类别数据层的每个要素中写入所述要素的显示层级，在逐级切片过程中读取层级字段属性，判断该级别下该要素是否参与切片，以减少切片量级级单个切片大小，简化地图配图级别设置，最大限度提升渲染速度；
如：对包含功能面、非住宅建筑、住宅建筑、社区、绿地、线状公路、面状公路、铁路、居民地、场景面、小区、线状水系的地头进行矢量切片，根据每类数据的类别代码及优先级计算要素级别，简化地图配图级别设置，最大限度提升渲染速度，以最为复杂线状公路等级配图，显示为例说明：在设置显示等级过程中，不仅要考虑道路类别、等级，还要考虑道路连通性，保证每个显示层级下，没有悬挂道路。具体计算过程如下：
1、设置样式等级，样式等级即道路在地图上显示的样式，如下表：将分类代码为9、b、c、d的改为8；
属性值名称 分类代码
高速道路 00
城市高速路 01
国道 02
省道 03
县道 04
乡镇村道 06
其它道路 08
非引导道路 09
轮渡 0a
步行道路 0b
人渡 0c
自行车专用道 0d
2、设置与功能等级匹配的显示等级
显示等级即道路从哪一级开始显示，结合道路样式等级表示，①当样式等级小于等于4时，显示等级等于样式等级；②当样式等级等于5且功能等级小于等于4时，显示等级赋值为5；③当样式等级等于5时且功能等级等于6时，显示等级赋值为6；④当样式等级等于5时且功能等级大于6时，显示等级赋值为7。
样式等级值描述为：1表示城市之间的连接道路，包括穿过城市的道路。这种道路是全封闭的，并且能够提供最大车速和最大车流量。一般情况下相对于路网该等级的道路非常少，并且该等级的路网可以不连通(但在全球范围内必须连通)；2表示等级1道路之间的连接道路，行驶在该等级之上的车辆能够以较短的时间通过某个城市，或到达其他城市；3表示高等级道路的连道路，能够提供较大的机动性，但不如等级2道路提供的机动性高；4该等级的道路能够容纳较多车辆、并且能够以适中的速度运行，是高等级道路之间的连接道路；5该等级的道路在车辆数和速度上都小于其他等级的道路，并且包含了人行道，与高等级的道路形成最细的路网，主要用于短距离的引导。
样式等级与显示等级设置完成后，需要人工干预校验，对每个等级内出现的悬挂路、断头路进行删除、补充处理，直至每个等级道路连通性完好。
道路图层分层处理原则如下：①提取显示等级等于1的，作为地图zoom等于9的道路显示；②提取显示等级小于等于2的，作为地图zoom等于10的道路显示；③提取显示等级小于等于3的，作为地图zoom等于11的道路显示；④提取显示等级小于等于4的，作为地图zoom等于12的道路显示；⑤提取显示等级小于等于5的，作为地图zoom等于13的道路显示；⑥提取显示等级小于等于6的，作为地图zoom等于14的道路显示；⑦提取显示等级小于等于6的，作为地图zoom大于等于15的道路显示；
数据分层以后形成每层需要切片的数据，以进行逐级切片。
步骤四：矢量数据存储与导出，在进行参数设置与数据读取后，以SQLite数据库形式进行存储，同时，以执行导出程序，将切片以pbf格式导出。
以上所述，仅为本发明专利的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将在空间坐标系下采集的矢量数据导入地理数据库中，将地理数据库中的矢量数据进行预处理，以形成对应的图层数据集；
步骤二、根据图层数据集的空间坐标系形成对应的切割网格，在切割网格和预定义切割参数下对图层数据集进行切割确定图层图片缩放级别N，把缩放级别最高、比例尺最大的图片作底层，即第0层，并对其进行分块，从图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小的正方形地图切片，形成第0层切片矩阵；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切片，形成第1层切片矩阵；采用同样的方法生成第2层切片矩阵…；如此下去，直到第N-1层，构成整个切片图层集；
步骤三：矢量数据，对图层数据集中的不同类别数据层设置类别代码及优先级计算要素级别，对每个类别数据层的每个要素中写入所述要素的显示层级，在逐级切片过程中读取层级字段属性，判断该级别下该要素是否参与切片，以减少切片量级级单个切片大小，简化地图配图级别设置，最大限度提升渲染速度；
步骤四：矢量数据存储与导出，在进行参数设置与数据读取后，以SQLite数据库形式进行存储，同时，以执行导出程序，将切片以pbf格式导出。
2.根据权利要求1所述的一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，其特征在于：采用浏览器及HTTP服务器支持的GZIP压缩格式对合并形成的瓦片进行压缩处理。
3.根据权利要求2所述的一种将GIS数据切割成矢量切片的方法，其特征在于：采用坐标系为WGS84指定坐标系EPSG:4326。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117827915A (zh) * 2024-03-01 2024-04-05 昆明麦普空间科技有限公司 一种快速矢量切片系统及方法

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