[发明专利]一种基于聚合文件的瓦片地图存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络地图服务器中缓存地图的存储机制，具体涉及到一种基于聚合文件的瓦片地图数据组织方法及存储方法，该方法的使用能够提高大数据量网络地图数据的索引速度，从而提高网络地图服务器的效率。

背景技术

地图瓦片技术是一种地图预缓存技术。地图瓦片技术将配置好的一定坐标范围的地图，按照固定的若干个比例尺(瓦片级别)和指定图片尺寸，切成若干行及列的正方形图片，按一定的命名规则和组织方式存储到目录系统中或是数据库系统里，形成金字塔模型的静态地图缓存，地图切图所获得的地图切片也叫瓦片(Tile)。地图瓦片技术在WebGIS和地图服务中得到了广泛的应用。

瓦片地图的优点在于提前缓存数据，减少网络传输数据量，较矢量数据模型更加适合于网络地图服务器的情况，其缺点在于比例尺较大情况下，瓦片的个数急剧增加，这些数据均以瓦片地图小文件的形式存放在一级目录下，造成了存储空间增加，在海量小文件中检索某个文件会磁盘频繁的I/O操作，时间复杂度高，在利用分布式存储管理时，产生对主节点管理压力过大的情况。急需一种对这些海量小文件的高效的组织方式，来减少存储空间，提高检索效率，同时，便于实现海量小文件在分布式服务器上进行迁移操作。ARCGIS在9.3之后的版本，提出小文件过多的问题的解决方案，即将瓦片地图利用紧凑型(compact)格式进行存储，紧凑型文件有两个，一个文件存储了瓦片地图在另一个大文件中的位置和长度信息，在另一个聚合大文件中存储了原始瓦片地图的信息。这种方法的弊端在于索引文件和聚合文件个数相当，在压缩瓦片地图文件的个数的同时，增加了新的小文件数量。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对大数据量瓦片地图在存储上占有大量空间，在检索上频繁I/O操作造成的时间消耗，在利用分布式文件存储时，文件个数多造成主节点压力大的问题，本发明主要是解决以上三方面的问题，提升网络服务器的地图响应性能。

本发明的技术解决方案是：一种基于聚合文件的瓦片地图存储方法，步骤如下：

(1)根据待制作电子地图的矢量数据组织情况，确定最底层地图比例尺，基于该比例尺将待存储地图按照瓦片金字塔模型进行分层；

(2)从步骤(1)中选取第0层以及中间层中至少选取一层作为分析对象；分别计算选取的每层地图中的瓦片图总数，并根据最底层比例尺确定所选择层的比例尺；

(3)对所选择的每层地图分别进行如下处理：根据计算机内存，将待处理层地图中的瓦片图按顺序进行分组，每组中瓦片图的个数为M行*N列；每组瓦片图生成一个聚合文件；聚合文件包括文件头、索引文件和瓦片地图文件三部分；其中文件头中存储该组瓦片地图的个数和瓦片地图的起始行列号；索引文件中存储每个瓦片地图的行列号及偏移量；瓦片地图文件中存储瓦片地图的原始信息；

(4)为每层地图建立一个文件夹，该文件夹中存储该层所有聚合文件，文件夹的命名能够表示所在的金字塔层数；

(5)将步骤(2)中选择的层数、步骤(4)中建立的文件夹名称以及每层对应的分辨率、每层地图的地理范围、每层聚合文件的数量以XML格式进行存储。

所述的M、N的取值一般5-100。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明使用聚合文件的方法对瓦片地图进行重新组织，减少了在搜索小文件时频繁的I/O操作造成的时间消耗，同时，将小文件聚合存储，大大减少文件的存储空间。

(2)采用嵌套金子塔索引的方式，将聚合文件按照行列号矩阵来命名，文件名称本身代表了图片的索引信息，聚合文件本身在各比例尺中，按照金字塔方式进行存储，聚合文件的头文件中又存储了该聚合文件多包含的瓦片地图的索引信息，通过嵌套金字塔的双重索引方式，提高对瓦片地图的索引速度。

(3)本发明充分利用瓦片地图的响应速度和聚合文件的查询速度，大幅降低网络服务器对地图响应的时间。

附图说明

图1为瓦片金字塔模型；

图2为存储流程图；

图3为地图坐标示意图；

图4为瓦片地图命名示意图；

图5为cimg文件及命名示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明进行详细说明，本发明一种基于聚合文件的瓦片地图存储方法，如图2所示步骤如下：

(1)根据待制作电子地图的矢量数据组织情况，确定最底层地图比例尺，基于该比例尺将待存储地图按照瓦片金字塔模型进行分层；