[发明专利]基于地理格网模型矿区生态演变大数据多尺度查询方法

权利要求书

1.一种基于地理格网模型矿区生态演变大数据多尺度查询方法，其特征在于：其方法如下：

A、构建含有经度线和纬度线的地理格网模型：采用四叉树格网剖分结构首次剖分地球得到八个四边形，剖分层级记为level＝0；对地理格网模型首次剖分的四边形按照四叉树方式进一步剖分，每个四边形剖分出四个子四边形，剖分层级记为level＝1；……按照上述方式依次递归剖分，得到满足矿区空间分辨率要求的地理格网模型，剖分层级记为level＝n，地理格网模型的总网格单元数量为8×2ⁿ×2ⁿ，每个网格带有经纬度区间范围；

B、基于Z-order空间填充曲线对地理格网模型进行地理编码，其方法如下：

B1、地理格网模型首次剖分的八个四边形基于Z-order空间填充曲线按照“Z”型规则进行编码，八个四边形对应的地理编码为0～7；基于Z-order空间填充曲线按照“Z”型规则对剖分层级level＝1的网格进行编码，“Z”型规则为：按照左上、右上、左下、右下的顺序对四个格网单元进行分别编码0、1、2、3；……按照上述方式逐级编码，最后得到所有网格的地理编码；

C、采集具有时间、地理维度信息的生态演变大数据，生态演变大数据包括基础地理信息数据、多源遥感大数据、人类活动数据，提取生态演变大数据的时间信息并按照“Y₁Y₂Y₃Y₄M₁M₂D₁D₂H₁H₂F₁F₂S₁S₂”的规则进行时间编码，其中Y₁Y₂Y₃Y₄为年的编码，M₁M₂为月的编码，D₁D₂为日的编码，H₁H₂为时的编码，F₁F₂为分的编码，S₁S₂为秒的编码；

D、根据生态环境的影响因子建立包括自然地理因子和人类活动因子在内的生态因子体系，自然地理因子、人类活动因子分别包括多个生态因子；

F、基于基础地理信息数据、多源遥感大数据、人类活动数据并利用GIS空间分析方法对各个生态因子进行定量反演得到长时间序列和精细空间下的生态演化大数据，生态演化大数据包括各个自然地理因子和各个人类活动因子在每个精细格网上的量化值，生态演化大数据为多源生态演化数据的融合且以地理编码和时间编码为信息载体，并由此构建得到生态演变大数据立方体EE-Cube；

G、生态演变大数据立方体EE-Cube在同一网格上以“积木”形式堆叠且以时间编码为标识进行分层，然后以地理编码和时间编码为基准构建数据表结构，将生态演变大数据立方体EE-Cube或/和生态演化大数据以格网属性值的形式写入数据表结构并存储数据库；对数据库以地理编码的空间多尺度特性实现生态演化大数据的“分层-分片”多层级高效组织管理；对数据库以地理编码和时间编码两个数据列构建时空复合索引结构；

H、生态演变大数据多尺度查询：查询区域采用不同空间尺度下对矿区任意时间、任意空间下生态演变数据的快速检索、读取、展示及分析，具体方法如下：

H1、查询区域的地理编码表达：提取查询区域所覆盖网格区域并收集所有网格所对应的地理编码；

H2、查询区域的时间编码表达：根据所要查询数据的目标时间得到时间编码，并结合查询区域的地理编码得到查询区域的编码集合D_code，

H3、以查询区域的编码集合D_code为查询条件通过多层级数据组织结构和时空复合索引结构快速查询对应的生态演变数据，将查询得到的生态演变数据按照编码层级在地理格网模型上进行网格展示或参与上层计算分析，网格展示包括时空分布展示、生态因子体系展示、某一个或几个生态因子展示；上层计算分析包括生态驱动因子分析、多要素联合对比分析。