一种多比例尺ＴＩＮ库耦合存储方法技术

本发明专利技术公开了一种多比例尺ＴＩＮ库耦合存储方法，该方法首先对多比例尺数据进行了预处理，即对点的比较和替换，减少了数据的存储量；然后对点和边进行了编码，方便在多比例尺显示的时候提供信息；最后对多比例尺下的点和边进行了关联存储。该方法支持基于特征点线面的多比例尺ＴＩＮ　ＤＥＭ网一次性联合更新，提高数字高程模型的生产效率，节约存储空间，提高空间的有效利用率，同时ＴＩＮ　ＤＥＭ网关联为多比例尺ＴＩＮ　ＤＥＭ网的三维多级可视化提供极大的便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机地理应用领域，特别涉及一种多比例尺TIN库耦合存储的方 法。
技术介绍
为了满足不同领域不同层次用户在不同应用背景下对多尺度数据的需求，最理想 的方法就是在数据库中存储最高精度的单一比例尺的数据表达。当需要其他比例尺的数据 时，数据库系统能自动导出所需尺度的数据，这也是地图自动综合所希望达到的目标，但是 由于数字地图自动综合问题未能取得突破性进展，从一个单精度数据库中导出不同抽象层 次的数据问题至今无法完全解决(王艳慧，陈军等，200 。因此，世界各国迄今仍是分别将 各比例尺的地图数字化，存储多种比例尺的空间数据。这种方法费时费力，耗资巨大，不仅 存在着同一实体的多尺度表达间的一致性问题，也给多比例尺数据的协同更新带来了不少 困难(涂志勇，郭仁忠等，2000)。目前，构建多比例尺空间数据库，实现对地理要素的多比例尺表达，概括起来有三 种基本方法第一种只存储单一比例尺的要素表达，需要其他比例尺的表达目标时从中综合 导出(即一库一版本的单精度数据库)。实际上这种方法将地理信息自动综合作为核心部 分嵌入到空间数据库管理系统中，取代了原来以单一比例尺数据集合为对象的管理功能。 但解决该问题的根本出路在于实现GIS制图综合自动化，但目前GIS制图综合整体上仍停 留在手工或人机交互的数字化采编阶段，虽然在一些专题应用的特定场合下获得了成功 (Oosterom, Schenkelaars, 1995)，但由于制图综合会受到综合的自然性、整体性、高度不稳 定性、部分主观性及面向应用的特点，很难用简单的数学和逻辑语言进行完整描述，采用完 全自动的综合方法并不现实，故该技术能否实现，将取决于从数据库存储目标到理想的输 出结果之间的转换过程能够得到准确的形式化描述以及实施。第二种就是依据目前已存在的多个比例尺数据的现实，寻求策略将各比例尺表 达目标链接起来，从而也构建了多比例尺空间数据库(即多库多版本的多比例尺数据库)， 但这种建库方法需要解决多尺度表达一致性维护问题。第三种是数据库中存储综合过程中得到的多个表达目标(即一库多版本的多比 例尺结构的数据库)。该技术的基本思想是在数据库中存储地理要素在某些关键比例尺 抽象层次下的表达目标，“关键比例尺”的选取取决于特定的应用背景。这种方法需要一个 层次数据结构，地理表达目标要根据它们所处的比例尺抽象层次进行排序，以层次性的结 构存储在数据库中。从逻辑上讲，目前创建这样的一个包含多个细节层次(多分辨率结构) 的数据库存在3种基本方法一种是在目标层支持多尺度表达，在数据库中存储同一个地 理要素的多个分辨率目标，允许要素在不同数据类别中有不同的目标。另一种方法是在要 素层支持多尺度表达，即在要素层存储空间数据的多尺度表达结构，同一要素的各目标间 用特定的方法链接起来。第三种方法是在语义层支持多尺度表达，允许对象在它的生命周期内扮演不同的角色，来反映多尺度时空数据库中对象的变化轨迹。当前单纯以实时自动综合为基础尚不可能实现多比例尺空间数据库的功能，而分 比例尺存储数据的弊端又是无法避免的，因此建立辅助索引结构的方法便应运而生。这种 方法允许一定程度的冗余，使用地图综合理论和技术进行预处理，生成不同比例尺数据，然 后使用各种空间数据结构存储目标内部以及目标之间层次关系和对应的参数，在数据调度 时根据参数来确定检索的数据集合，这种方法降低了多版本存储中的数据冗余。总的来说，基于上述三种技术方法的多尺度空间数据库系统的发展目前还不尽如 人意，就目前的技术条件来说，“多比例尺”采用一库多版本的模式具有比较好的可行性。一 库多版本技术是独立建立对应于多级比例尺(或分辨率)的空间数据库，数据采用金字塔 结构存储与分层管理并建立高效有序的索引机制为了数据分析、显示的需要，有必要事先 在数据库中存储多比例尺(或多分辨率)层次的数据，以供使用者随时存取和操作，这里的 多级分辨率数据来源于同一套数据，只是将实时的多分辨率数据生成改为预先处理生成及 存储，以满足数据分析需要。同时，因为只有一套数据，所以极大地方便了数据库的更新和 维护。特别是对于建立基础数据库来说，一库多版本是一个较好的选择，本专利技术是基于一库 多版的方式建库。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是克服现有技术缺陷，提供一种多比例尺TIN库耦合存 储的方法。本专利技术提供的技术方案包括以下步骤步骤一、对不同比例尺下的点数据进行预 处理，即在对多个比例尺点数据一致性检测后，将其中满足一致性的点数据进行融合；步骤 二、对多比例尺点和边进行编码，该编码用于指示不同比例尺下的信息；步骤三、实现多比 例尺TIN DEM的特征点、特征线及特征面关联存储。本专利技术所提供技术方案将顶点分级存储，将多比例尺下的数据关联到一起，不同 比例尺的数据都存储在一张网里面，真正实现整个区域多个比例尺一张网存储。本专利技术的 优点通过在对多比例尺的不规则三角网库存储时对顶点进行分级聚合，有效地减少了数 据的存储量，同时关联了多级比例尺之间的数据，提高更新效率。附图说明图1为本专利技术的点数据预处理示意图；图2.为本专利技术的编码示意图；图3.为本专利技术的点数据关联存储示意图；图4.为本专利技术的边数据关联存储示意图；图5为本专利技术的实施例流程图。具体实施例方式本专利技术所述TIN即不规则三角网。在地理信息领域中，对于地理连续面的表达，可 利用三角形不规则网表示。基于TIN的连续面模型能够有效地描述河流、峡谷、地势等地形 区域特征。TIN的构成将地面一系列离散点，按照一定的规则和条件连接成互不交叉的三4角网。数字高程模型DEM是表示区域上地形的三维向量有限序列。若将按地形特征采集的 点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的许多三角形，构成一个不规则三角网TIN 表示的DEM，通常称为TIN DEM。参照附图和实施例说明本专利技术技术方案，实施例的实施步骤如下(1)对多比例 尺数据进行预处理操作，即在对多个比例尺点数据一致性检测后，将其中满足一致性的点数据进行融合，实质上是进行点的比较与替换。实施例具体替换操作如图1所示，左边实线和白色的顶点表示1 1万比例尺下 TIN网的局部三角形情形，虚线和黑色的顶点表示1 5万比例尺的下的情形，根据坐标点 之间的距离值和阈值进行比较，如果小于该阈值则将1 5万比例尺下相应的点删除，并用 1 1万比例尺下的点代替；如果不在或者则刚好在阈值范围内则保留，并对数据点进行编 码。经过比较处理之后的结果如图1右图所示，A和Al点融合为A点，B和Bl点融合为B 点，C和Cl点融合为C点。该图举例说明的融合点的判断方法较简单，为了用精度高的点 代替精度低的点，用大比例尺的代替小比例尺即可。同时也可以根据用户的需求来预先设 置阈值。(2)预处理操作完成后，在所得结果基础上进一步对多比例尺点和边进行编码。本 实施例的编码方式为设定根据某数据点或者边是否属于某个比例尺进行编码，若出现则 把对应位设置为1，否则为0 ；读取该数据点或者边是否属于某个比例尺的信息。如图2所示，给每个bit位赋予一个的比例尺下的显示信息，若点在比例尺1下显 示，在其它比例尺下不显示，则赋给比例尺1的bit位的值为1，其它比例尺的bit位的值为 0，此字节的值即为1，其它比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多比例尺ＴＩＮ库耦合存储方法，包括以下步骤：步骤一、对不同比例尺下的点数据进行预处理，即在对多个比例尺点数据一致性检测后，将其中满足一致性的点数据进行融合；步骤二、对多比例尺点和边进行编码，该编码用于指示不同比例尺下的信息；步骤三、实现多比例尺ＴＩＮ　ＤＥＭ的特征点、特征线及特征面关联存储。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊汉江，龚健雅，戴雪峰，郑先伟，唐俐敏，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]