一种离散地理数据归档管理方法技术

本发明专利技术公开了一种离散地理数据归档管理方法，包括如下步骤：1、对离散的小数据或文件按统一编码；2、根据统一编码设计高效的检索树，便于快速的查询；3、利用大文件内存映射技术实现快速的读写访问，本发明专利技术有效地实现了离散小数据或文件的高效访问以及存储控制。

【技术实现步骤摘要】
一种离散地理数据归档管理方法
本专利技术涉及数据归档管理
，具体地说是一种离散地理数据归档管理方法。
技术介绍
在当前各种地理信息系统与仿真平台中，广泛的依赖各类地理数据，如描述地貌的影像数据、描述地形的高程数据以及矢量数据等，该类数据在实际使用过程中都是基于区域产生的，很容易产生大量离散的小数据，计算机在处理该类离散的数据时存在存储零碎、读写复杂、效率低下等问题。
技术实现思路
针对现有离散地理数据使用中存在的问题，本专利技术公开了一种高效的离散地理数据归档管理方法，该方法基于大量离散的地理数据所包含的位置与精度信息，首先构建全球唯一编码，进而建立高效的索引访问机制，最后利用内存文件映射技术实现了高效的数据实时读写，该方法解决了离散的地理数据使用过程中遇到的存储难、读写复杂、访问效率低下的问题。本专利技术公开了种离散地理数据归档管理方法，包括以下步骤：S1：对离散的地理数据进行空间编码，编码规则根据经纬度栅格和数据精度；S2：建立四叉树索引机制，利用索引缓存与下标访问方法命中任意一个地理数据的编码，以获取编码内的数据信息；S3：在得到的数据信息的基础上，利用大文件映射方法，实现数据的读写访问控制；其中，数据精度可由符合数据特色的信息替代。所述S1中标准化后的地理数据结构表达为GeoDataStruct：GeoDataStructi＝{Lng，Lat，Precision}其中，GeoDataStructi表示第i个地理数据，Lng表示该数据的地理经度，Lat表示该数据的地理纬度。所述四叉树索引机制，由根节点和往下裂变的子节点构成，具体包括以下步骤：S2-1：从全球范围将地球分为东西两个半球，得到两个节点区域：东半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，0°≤Lng≤180°，-90°≤Lat≤90°}西半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，-180°≤Lng≤0°，-90°≤Lat≤90°}东西半球节点自上而下以四叉树的方式裂变，得到子节点；S2-2：定义描述每个索引节点的数据结构GeoCacheIndex：GeoCacheIndex＝{Precision，DataState,CacheID,DataLength,DataAddr，Index,Row,Col,Level,IndexOfParent,IndexOfChildLT,IndexOfChildRT,IndexOfChildLB,IndexOfChildRB}其中，Precision描述数据的精度，DataState描述数据的状态，CacheID描述对应的归档文件号，DataLengtg描述数据长度，DataAddr表示数据地址，Index描述节点索引号，Row为基于纬度计算得出的行号，Col为基于经度计算得出的列号，Level为根据Precision计算得出的层号，IndexOfParent描述父节点索引号,IndexOfChildLT描述左上角孩子节点索引号,IndexOfChildRT描述右上角节点索引号,IndexOfChildLB描述左下角孩子节点索引号,IndexOfChildRB描述右下角孩子节点索引号；S2-3：建立一个GeoCacheIndex数组TreeNodes，数组初始时所有数据状态为空，随着四叉树的建立该数组逐步填充；S2-4：根据新到的数据请求，根据其经纬度选择相应的半球节点向下遍历，节点不存在时则创建，记当前TreeNodes的数组游标为Flag，新建树节点TreeNode。所述S3中的大文件映射方法具体为：创建一块固定大小的内存块，利用虚拟内存读取整个大文件，再从中取出对应的数据映射到实际内存中，将地理数据GeoData写入到该内存，记录地址到TreeNode.DataAddr中，记录数据长度到TreeNode.DataLength中。有益效果：本专利技术与现有技术相比，本专利技术公开的离散地理数据归档化管理方法的优点在于：1、根据地理数据包含的区域位置与精度信息进行全球唯一编码，便于对数据的身份认证；2、基于四叉树的索引机制在工程实践过程中加以优化，利用索引缓存技术与数组下标直接命中法较好的解决了100万个数组的遍历与访问；3、利用大文件映射技术对离散的地理数据进行归档化管理，形成一份大的文件，提升了总体的访问效率与存储能力，便于数据安全保密与整体迁移升级。附图说明图1是本专利技术的工作流程图；图2是本专利技术的四叉场景树构建示意图；图3是本专利技术的索引树节点创建示意图；图4是本专利技术的离散小文件映射到归档大文件示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步阐述本专利技术。如图1所示，本专利技术公开了一种高效的离散地理数据归档化管理方法，包括如下步骤：S1：分析并读入离散地理数据所包含的所处区域位置与数据精度信息，构建全球唯一的地理编码；记标准化后的地理数据结构表达为GeoDataStruct：GeoDataStructi＝{Lng，Lat，Precision}其中，GeoDataStructi表示第i个地理数据，Lng表示该数据的地理经度，Lat表示该数据的地理纬度，Precision在本专利技术中表述为数据精度，但在具体事件中也可设置为数据类型、数据来源等信息，主要用于建立符合数据特色的全球唯一编码。S2：构建基于四叉树的索引机制，并在该机制的具体实践中利用索引缓存与下标访问方法，使得算法能在0.01秒内快速的命中任意一个地理数据的编码，进而获得该编码内数据的详细信息；四叉树索引机制，其由根节点和往下裂变的子节点构成，该机制能快速的实现地理数据的命中访问，四叉树构建过程如下：首先，从全球范围将地球分为东西两个半球，得到如下两个节点区域：东半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，0°≤Lng≤180°，-90°≤Lat≤90°}西半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，-180°≤Lng≤0°，-90°≤Lat≤90°}上述公式意义表述为在基础层，东半球经度范围为0到180度，纬度范围为-90到90度，西半球经度范围为-180到0度，纬度为-90度到90度。随着Precision的增大，各节点自上而下以四叉树的方式裂变。即子节点的经纬度范围是上一层节点的1/4，见四叉场景树构建示意图。其次，定义描述每个索引节点的数据结构GeoCacheIndex：GeoCacheIndex＝{Precision，DataState,CacheID,DataLength,DataAddr，Index,Row,Col,Level,IndexOfParent,IndexOfChildLT,IndexOfChildRT,IndexOfChildLB,IndexOfChildRB}其中，Precision描述数据的精度，DataState描述数据的状态(存在、不存在、未知三种状态)，CacheID描述对应的归档文件号，DataLengtg描述数据长度，DataAddr表示数据地址，Index描述节点索引号，Row为基于纬度计算得出的行号，Col为基于经度计算得出的列号，Level为根据Precision计算得出的层号，IndexOfParent描述父节点索引号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离散地理数据归档管理方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对离散的地理数据进行空间编码，编码规则根据经纬度栅格和数据精度；S2：建立四叉树索引机制，利用索引缓存与下标访问方法命中任意一个地理数据的编码，以获取编码内的数据信息；S3：在得到的数据信息的基础上，利用大文件映射方法，实现数据的读写访问控制；其中，数据精度可由符合数据特色的信息替代。

【技术特征摘要】
1.一种离散地理数据归档管理方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对离散的地理数据进行空间编码，编码规则根据经纬度栅格和数据精度；S2：建立四叉树索引机制，利用索引缓存与下标访问方法命中任意一个地理数据的编码，以获取编码内的数据信息；S3：在得到的数据信息的基础上，利用大文件映射方法，实现数据的读写访问控制；其中，数据精度可由符合数据特色的信息替代。2.根据权利要求1所述的一种离散地理数据归档管理方法，其特征在于：所述S1中标准化后的地理数据结构表达为GeoDataStruct：GeoDataStructi＝{Lng，Lat，Precision}其中，GeoDataStructi表示第i个地理数据，Lng表示该数据的地理经度，Lat表示该数据的地理纬度，Precision表示数据的精度。3.根据权利要求1所述的一种离散地理数据归档管理方法，其特征在于：所述四叉树索引机制，由根节点和往下裂变的子节点构成，具体包括以下步骤：S2-1：从全球范围将地球分为东西两个半球，得到两个节点区域：东半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，0°≤Lng≤180°，-90°≤Lat≤90°}西半球节点SpacialNodeEast＝{Precision＝0，-180°≤Lng≤0°，-90°≤Lat≤90°}东西半球节点自上而下以四叉树的方式裂变，得到子节点；S2-2：定义描述每个索引节点的数据结构GeoCacheIndex：GeoCacheIndex＝{Precision，DataState,CacheID,DataLength,DataAddr，In...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彭伟，李亚钊，王玉珠，郭婉，梁新媛，刘玲，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32