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基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:40357655 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:43
本发明专利技术提供了一种基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法、装置及电子设备,其中,基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,包括:提取解析气象数据地理空间信息及时间信息,将地理空间信息与GeoSOT空间网格建立地理关联,将GeoSOT空间网格代码赋予地理关联的气象数据,得到气象数据GeoSOT空间网格编码;将时间信息进行剖分时间编码,得到气象数据剖分时间码,使用GeoSOT空间网格编码、剖分时间编码和气象属性值对相应的气象数据进行记录。达到提高海量多源异构气象数据存储和查询效率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气象数据管理,尤其是涉及一种基于geosot网格编码的气象数据管理方法、装置及电子设备。


技术介绍

1、气象数据具有数据量巨大、数据时效性强、数据种类丰富等特点,是一类典型的时空大数据。传统的气象数据多采用“关系型数据库+文件系统”的方式进行存储及实时查询。随着遥感技术和全球定位技术的迅猛发展,获取局部/全球范围内的大范围、多尺度、多时相、高精度、海量多源异构气象数据的能力及效率越来越强,传统气象数据管理随之产生诸多问题,例如:数据存储结构缺乏稳定性和客观性、数据检索查询效率低、数据可扩展性和可维护性差、数据非集中化存储等等;因此,海量且爆发性增长气象数据的存储、检索、维护、计算、可视化、分析及应用等研究方向成为时空大数据领域急需解决的问题。

2、基于现存问题进行分析,气象数据量大、时效性强、种类多,关系型数据库不适用于处理非结构化的气象数据;文件系统查询数据需要定位文件→写入内存→遍历查询操作,对气象大数据而言,查询效率较低。显然上述诸多问题产生的根源在于,“关系型数据库+文件系统”的数据组织结构不适合处理全球性大范围多尺度非结构化日益增长的海量气象数据以及多源异构气象数据的集成。

3、现有技术中,气象数据存储方式采用时间数据项+空间数据项+气象要素,将气象服务数据进行数据项压缩(包括时间压缩和空间压缩)后,存储在非关系型数据库中;气象数据实时查询,通过将某个时间点或空间点气象数据压缩成一条数据进行存储,提高数据库读写效率,从而提高气象数据查询效率。

4、或者在同一地理空间区域范围内,按照时刻对多种气象信息进行排序得到时刻总序列,在此基础上,判定多种气象信息的第一气象值在相邻时刻是否相同,相邻时刻相同的第一气象值合并生成第一气象值气象时间段,将第一气象值和时间段对应存储,通过对不同气象信息采集端的采集频率进行相适应调整,降低数据存储量。

5、或者采用以下观点:1)在气象数据存储
,当前业界仍将气象数据存储在文件系统中,基于文件系统的内存遍历检索气象数据。2)为有效满足海量实时气象数据的存储、查询和应用需求,其数据存储及查询技术思想主要是,首先分析用户具体需求,然后对用户行为进行抽象,根据用户行为抽象,针对不同子行为,构建与子行为相适应且高效的多维索引数据模型,据此实现对气象数据存储及查询。

6、综上所述现有气象数据的存储和查询方法,从不同角度使用不同的技术手段对海量多源异构气象数据进行压缩,从而减少数据量,提高数据库访问效率,或者针对用户具体需求,定制特定的解决方案,优化气象数据的存储和查询。其研究方法及实验效果在一定程度上都提高了气象数据的存储和查询效率,但是也存在些许问题,例如:

7、1)一定地理空间范围内,气象数据的不同压缩存储技术,使得该技术广泛应用性受到制约且工作量巨大;

8、2)传统文件系统存储方式,数据的层次关系和目录结构,缺少客观性和稳定性,数据扩展性和维护性也较差;

9、3)具体用户特定需求下的定制化解决方案,技术不宜广泛推广,应用性很差,不能从宏观层面真正解决海量多源异构气象数据的存储及检索查询。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种基于geosot网格编码的气象数据管理方法、装置及电子设备,至少部分的解决现有技术中存在的海量多源异构气象数据存储和查询效率低的问题。

2、第一方面,本公开实施例提供了一种基于geosot网格编码的气象数据管理方法,包括:

3、提取解析气象数据地理空间信息及时间信息,将地理空间信息与geosot空间网格建立地理关联,将geosot空间网格代码赋予地理关联的气象数据,得到气象数据geosot空间网格编码;

4、将时间信息进行剖分时间编码,得到气象数据剖分时间码,使用geosot空间网格编码、剖分时间编码和气象属性值对相应的气象数据进行记录。

5、可选的,所述提取解析气象数据地理空间信息及时间信息的步骤之间,包括:

6、将获取的气象数据存储在非关系数据库。

7、可选的,所述使用geosot空间网格编码、剖分时间编码和气象属性值对相应的气象数据进行记录,包括:

8、在气象数据的geosot空间网格编码和剖分时间编码列上构建时空二级索引,其中,geosot空间网格编码作为一级索引,剖分时间编码作为二级索引,构建非关系数据库中的组合索引。

9、可选的,基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询。

10、可选的,所述基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询,包括:

11、如果点p(x,y,z)在目标检索地理空间点p集合中,且位于网格单元cellm中,即p(x,y,z)∈cellm,则cellm为p(x,y,z)的空间检索体积元;

12、如果时间tj位于目标时间范围集t中,即tj∈time,则tj为可检索时间;

13、当p(x,y,z)∈cellm并且tj∈time同时满足时,通过组合索引得到满足查询条件的索引,t的索引集由空间集p和时间集t中满足条件的所有索引组成,通过索引集检索目标检索地理空间范围内一定时间段的气象数据信息。

14、可选的,所述基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询,包括:

15、根据空间区域数据,解析该区域的经度范围、纬度范围、大地高范围数据,得到经纬高信息集合;

16、根据geosot网格编码索引大表,查找与经纬高信息集合相对应层级的geosot网格编码集合;在非关系数据库中,检索查询相对应层级geosot网格编码集合内的所有气象数据,完成空间区域内气象数据所有采集时间段内的气象数据的检索查询,得到空间体素;

17、根据获取的时间数据,与剖分时间码中的多粒度时间编码进行关联,转换成与时间数据尺度一致的剖分时间码,得到转换后的北斗剖分时间码;

18、通过转换后的北斗剖分时间码和时间索引,检索查询空间体素填充查询范围集内的数据,形成气象时空检索集;完成空间区域内相应时间对应的所有类型的气象数据的检索查询。

19、可选的,在完成空间区域内相应时间对应的所有类型的气象数据的检索查询的步骤之后,包括:

20、在空间区域内相应时间对应的所有类型的气象数据的检索查询的结果中,根据查询条件中提到的相应类型的气象数据,在气象值属性表中,提取相应类型气象数据。

21、第二方面,本公开实施例还提供了一种基于geosot网格编码的气象数据管理装置,包括:

22、空间网格编码模块,用于提取解析气象数据地理空间信息及时间信息,将地理空间信息与geosot空间网格建立地理关联,将geosot空间网格代码赋予地理关联的气象数据,得到气象数据geosot空间网格编码;

23、剖分时间编码模块,用于将时间信息进行剖分时间编码,得到气象数据剖分时间码,使用geos本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述提取解析气象数据地理空间信息及时间信息的步骤之间,包括:

3.根据权利要求2所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述使用GeoSOT空间网格编码、剖分时间编码和气象属性值对相应的气象数据进行记录,包括:

4.根据权利要求3所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询。

5.根据权利要求4所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询,包括:

6.根据权利要求4所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询,包括:

7.根据权利要求6所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,在完成空间区域内相应时间对应的所有类型的气象数据的检索查询的步骤之后,包括:

8.一种基于GeoSOT网格编码的气象数据管理装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质存储计算机指令,该计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一所述的基于GeoSOT网格编码的气象数据管理方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于geosot网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于geosot网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述提取解析气象数据地理空间信息及时间信息的步骤之间,包括:

3.根据权利要求2所述的基于geosot网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述使用geosot空间网格编码、剖分时间编码和气象属性值对相应的气象数据进行记录,包括:

4.根据权利要求3所述的基于geosot网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,基于非关系数据库中的组合索引对气象数据进行检索查询。

5.根据权利要求4所述的基于geosot网格编码的气象数据管理方法,其特征在于,所述基于非关系数据库中的组合索引对气象...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰任伏虎伍学民柳蛟范帅博
申请(专利权)人:北斗伏羲信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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