[发明专利]用于将地理数据库转换成地图瓦片数据库的方法、设备和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及数据库技术且更特别地涉及用于通过将地理数据库转换成地图瓦片数据库使数据库最优化以改善位置或地图数据的检索的数据库性能的方法、设备和计算机程序产品。

背景技术

现在通信时代已引起有线和无线网络的巨大膨胀。计算机网络、电视网络以及电话网络正在经历由消费者需求激起的空前的技术膨胀。无线和移动联网技术已在提供信息传输的更多灵活性和立即性的同时解决了相关的消费者需求。

当前和未来的联网技术继续促进信息传输的容易性和用户的方便性。由于电子通信设备现在的普遍存在性，所有年龄和教育水平的人正在利用电子设备来与其他个人或联系人通信，接收服务和/或共享信息、媒体及其他内容。其中存在增加信息传输的容易性的需求的一个领域涉及地图服务到用户的移动终端的输送。地图服务可以提供移动终端的媒体或通信应用所请求的地图数据和位置数据。

当前，由地图服务提供的地图或位置数据通常被存储在地理数据库中。该地理数据库可能能够存储、查询和操纵可能被针对两个或三个维度最优化的地理信息和空间数据。该空间数据可以以几何数据的形式存储为向量数据，该几何数据例如为点、线、多边形等，并且可以具有关联的空间参考系统。在这方面，可以使空间数据与坐标，诸如与现实世界中的位置或对象相对应的纬度和经度坐标，相关联。作为空间数据的示例，考虑可以被描绘成二维对象的公路，该二维对象包含可以表示城镇、街道和诸如县、州等的边界的线、点和多边形。公路的地图是地理信息的可视化。指示这些呈现对象的位置（例如，维度和经度）的数据可以是空间数据。同样地，地理数据库可以存储与街道、公路、水路、海洋、界标、铁道、行政区边界等相关联的几何数据。应指出的是地理数据库可以包括用以表示现实世界中的对象或地点的位置的记录。

目前，现有系统可以利用地图瓦片以便促进从地理数据库进行的地理数据库的快速检索。用于呈现地图瓦片的一个此类技术是曲面细分（tessellation）。在这方面，现有系统可以通过按位置将数据分割并将世界分割成瓦片而利用曲面细分来存储用于特定位置的数据。换言之，可以将对应于现实世界的几何数据分割成瓦片，并且然后可以基于该瓦片来创建用于访问地理数据库的瓦片索引。

这种技术对于地图系统而言可以有益，因为地图系统通常从地理数据库检索以瓦片为单位的数据。虽然这种方法可以相对于地图系统提供数据检索的良好性能，但其还可能在计算存储成本和计算处理成本方面招致高开销。同样地，这种几何数据检索的方法的一个缺点是其可能导致用于瓦片索引的处理资源和计算存储资源（例如，磁盘和存储器）的大量使用。例如，可以根据变焦水平来对对应于地图瓦片的地理数据进行变焦。同样地，给定变焦水平z，处于变焦z的地图瓦片的数目是4^z。作为示例，考虑关于瓦片系统的图1。

参考图1，在变焦水平0，整个世界可以被一个瓦片覆盖（例如，4^Z=4⁰=1）。在变焦水平1，来自变焦0的单个瓦片被分成四个（例如，4^Z=4¹=4）。在变焦水平2，来自变焦1的四个瓦片中的每一个被进一步划分成四个（例如，4^Z=4²=16），以此类推。换言之，为了生成用于变焦水平z_i的瓦片，变焦水平z_i-1的每个瓦片可以被分成四个，如图1中所示。因此，处于给定变焦水平的每个瓦片可以等价于处于较高变焦水平的瓦片的矩形方块。例如，处于变焦水平0的单个瓦片x＝0、y＝0可以等价于处于变焦水平1的全部四个瓦片。同样地，处于变焦水平1的瓦片x＝0、y＝1等价于处于变焦水平2的瓦片x＝0、y＝2；x＝1、y＝2；x＝0、y＝3；x＝1、y＝3。

在具有最大18的变焦水平的系统中，处于变焦水平18的瓦片的数目是4¹⁸，导致超过640亿个瓦片。在其中叶片索引节点的尺寸可以是四个字节（例如，整数指针地址的大小）的情况下，则对于18个瓦片的变焦而言，仅叶片索引节点的总尺寸大致为256千兆字节（GB）。这是巨大的空间开销量，尤其是考虑到数据库本身的大小时。例如，用于美国的Navteq^TM街道数据库具有约2700万个记录，具有11GB的总磁盘空间尺寸。