[发明专利]一种海量瓦片栅格数据文件的管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海量瓦片栅格数据文件的管理方法，具体的涉及一种海量的瓦片栅格数据、支持高并发读取、基于层级索引的文件管理方法。

背景技术

随着海量瓦片地图技术的出现，极大地改善了地图的拖动、缩放以及不同比例尺下的快速浏览。瓦片地图文件管理本质上就是把人们通用的地图作为主要地图背景，并采用预先生成的方法存放在服务器端，然后根据不同的请求，把相应的地图瓦片发送给客户端的过程。由于客户端请求的地图是预先生成，不需像传统的WebGIS那样对用户的请求进行实时计算和绘图，所以瓦片地图技术能够在地图的显示方面具有速度的优越性。地图瓦片是如何生成的，如何根据用户的请求范围实时地将相关瓦片反馈给用户，这需要建立一个良好的索引机制。瓦片索引是当今网络电子地图发布的主要技术手段，它采用预生成思想将地图进行横向分幅和纵向分级，然后根据用户请求动态检索相应的图块并自动完成拼接。

目前，对于瓦片文件的管理的基础是金字塔算法。由于地图瓦片是基于矢量数据生成的栅格图片，其本身并不具有空间位置信息。但是每一张地图瓦片在特定的比例尺下跨越了固定的经纬度步长，所以很容易计算出该地图瓦片的具体位置信息。因此采用地图瓦片的文件名来标识其所在的地理位置。需要指出的是：由于地图瓦片的数量巨大，若用同一个文件夹来存放所有的地图瓦片，不仅会引起瓦片数据的管理混乱，而且对于存放地图瓦片的操作系统而言，每一个文件夹中文件的存放数量受限，很难达到地图瓦片库的存放要求。由于不同比例尺级别的地图瓦片库相对独立，故分别建立相应比例尺级别的文件夹用以存放该级别的地图瓦片，然后再根据网格索引的具体算法对该级别的地图瓦片进一步分类存放。但还是存在很大的缺陷：

1、采用操作系统的提供的文件管理方式，文件数量巨大，将会产生很多的碎片空间，不利于磁盘空间的有效利用。

2、目前瓦片文件的管理能够直接查看文件，不利于地图数据的保密。

3、瓦片文件的数量巨大，对数据的维护性和移动便利性也有所欠缺。

发明内容

本发明的目的是提供一种海量瓦片栅格数据文件的管理方法。本发明是一种涉及一种海量的瓦片栅格数据、支持高并发读取、基于层级索引的文件管理方法。本发明共包含多个功能模块，其中有数据交换模块、数据编译模块、数据查询模块、数据添加模块、数据更新模块。具体来说是：

(1)数据交换模块。由于数据交互需要跨越两个平台，所以需要一个模块把数据从一个平台转移到另外一个平台。此模块主要负责将瓦片文件交给地理信息系统平台。

(2)数据编译模块。由于数据量级比较大，为了提高核心功能的响应速度，针对应用功能建立了文件索引、层级索引以及空间索引。此模块用来完成从原始海量瓦片栅格文件到自定义的2进制文件的转换工作。

(3)数据查询模块。此模块主要用来满足针对特定的请求返回一张栅格文件的功能。

(4)数据添加模块。数据的添加模块只需要简单发送一个添加请求即可将数据添加至文件中。

(5)数据更新模块。传统的数据更新要找到原来的栅格化文件并覆盖之前的数据，不利于数据的更新，在本管理方法中直接发送一个更新请求即可完成数据的更新，其中的数据的更新支持部分更新和全局更新。

在本发明将海量瓦片栅格数据通过编译程序编译成特定格式的索引文件和数据文件，并将索引文件和数据文件上传至服务器，服务器通过后台调用该服务来判断用户的请求并调用相应的功能模块来响应。通过该服务，用户可以十分便利地获取地图并通过浏览器展示出来。

本系统电子围栏的实现以管理海量栅格瓦片数据文件为基础。通过优化数据存储结构，在强劲的服务器、高效c语言以及底层的算法的帮助下，在高并发的情况下，对于一张瓦片文件的响应时间，只需不耗10毫秒即展现出矢量数据，极大提高了效率。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明减少了瓦片栅格数据文件占用的磁盘空间。

(2)本发明有利于瓦片栅格数据文件维护性和移动。

(3)本发明优化了瓦片文件数据的存储结构，在同等条件下，具有更高的可靠性、以及更短的响应时间。

(4)本发明支持管理员对最终数据文件的加密，保证了数据的安全性。

附图说明

图1是本发明的栅格数据瓦片文件管理系统的数据交换、数据编译及系统部署的示意图；

图2是本发明的客户端对栅格数据瓦片文件管理系统进行一次请求时的流程示意图；

具体实施方式