[发明专利]一种基于嵌入式环境的GIS引擎实现系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速处理嵌入式环境的地理信息的系统及方法，更具体地说，涉及一种基于嵌入式操作系统平台的使用二维平面坐标系矢量数据而不使用通用通用数据库城市地理信息系统环境下的地理信息处理系统及方法。

背景技术

地理信息系统，简称GIS(Geographic Information System)，是分析和处理海量地理数据的通用技术。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。

地理信息系统使用电子地图，电子地图有两种类型：矢量型数据格式和光栅型数据格式。

矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义，属性隐含在每个地理实体中。

栅格数据格式是位置隐含，即数据直接记录属性本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

矢量数据结构的显著特点：定位明显，属性隐含。而栅格数据属性突出而矢量型地理信息系统难于实现但是能进行多层的分析，光栅型地理信息系统不适于多层的分析。

城市地理信息的应用中，多种应用需要有各自独立的属性信息，使用矢量数据结构可以得到更少的数据冗余和更高的精度。

在现有的很多地理信息系统应用中，由于都是基于各自独特的应用而没有分离地理信息模块自身，使得模块化应用和跨平台实现成为不可能。另外，有些独立的应用开发包功能和效率不够理想，从结果上看，电子地图的界面形式受到限制，响应速度不是很令人满意。

发明内容

为了解决上述传统问题，因此本发明的一个目的就是提出了一种基于嵌入式环境的高性能GIS引擎实现系统及方法。

在一个方面中，提出了一种基于嵌入式环境的GIS引擎实现系统，该系统包括：地理信息处理模块，应用管理模块和客户界面。

在这个方面中，其中地理信息处理模块进一步包括将ARCGIS系统中的空间数据文件转化成本系统特有的pmw文件，并将其初始化后向应用管理模块提供地理信息。

在这个方面中，其中用户管理模块进一步包括根据从客户界面收到的指令调度业务流程对地理信息处理模块提供的地理信息进行处理。

在这个方面中，其客户界面进一步包括解析客户发出的指令并将指令发送至应用管理模块。

在另一个方面中，提出了一种基于嵌入式环境的GIS引擎实现方法，该方法包括：生成空间数据文件，GIS引擎初始化及引擎显示。在这个方面中，其中生成空间数据文件进一步包括以下步骤：

读取ARCGIS系统中的空间数据文件，获取地图图层信息及相应的地图名称；

根据获取的每一个地图名称创建同名的以pmw为后缀的空文件以及地图全局的四叉树；

在pmw文件中创建地图头部信息；

将每个图层信息写入pmw文件中；

记录每个图层的文件长度，并将该值赋给该图层的头部信息基本单元中的图层数据长度及下一个图层在头部信息的基本单元中的文件起始位置中；

检查有无由于任何意外导致图层写入任务失败致使整个地图转换过程失败的情况，若有则删除已生成且无效的pmw文件，并将相应的错误码传送至应用管理模块，应用管理模块将根据错误码在错误列表中查找相应的错误信息并向客户界面输出错误信息。

在这个方面中，其中地图全局的四叉树创建包括：

获取地图制作时预定义的四叉树的深度参数和地图范围参数；

判断该四叉树是否已经初始化，若已被初始化则负责删除该四叉树上已有的所有的节点以免内存泄漏；

生成根节点，并生成下一个子节点，判断生成的字节点是否是叶子节点，若是则判断该字节点的所有兄弟节点是否已生成；

所有节点生成则四叉树创建完成。

在这个方面，其中在pmw文件中填充地图头部信息包括：依次根据地图中每个图层信息，根据图层的姓名创建相应图层命名的头部信息的基本单元，将第一个图层基本单元中的文件起始位置设置为0，所有图层的头部信息的基本单元构成一个pmw文件的头部信息。

在这个方面，其中将每个图层信息写入pmw文件中，包括：

打开图层文件中的shp文件和dbf文件，得到图层关于图元个数、类型、边界的基本信息，以便于遍历所有图元；

用该图层的图层头、四叉树的节点块、四叉树的索引块以及按图元次序排列的索引块，填充图层起始位置到图层图元数据之间的空隙，这些数据存放在图层数据之前；