[发明专利]一种移动端矢量数据的空间索引和缓存构建方法

说明书

本发明公开一种移动端矢量数据的空间索引和缓存构建方法。其技术方案为：根据矢量地图范围、屏幕尺寸和像素精度，对移动端矢量数据进行基于四叉树的多级网格划分；依据空间对象尺寸，确定各个空间对象所在的网格级别，及其所跨越的网格范围；通过网格的行列号，计算各个网格的网格编码，使用网格编码建立索引表，每级网格分别建立索引；针对不同的网格级别，实现分级显示；设置相应的缓存参数，构建面向分块、分级显示的矢量数据的缓存模型；提出合适的缓存淘汰更新策略；当对地图进行操作时，加载缓存数据，并统计缓冲区容量，适时执行缓存淘汰更新策略。本发明实现对移动端矢量数据的有效组织和对应缓存的构建，提高矢量数据的加载效率。

技术领域

本发明属于移动端矢量数据的管理和应用领域，具体涉及基于四叉树的层次网格索引和在此基础上的缓存构建方法。

背景技术

目前移动计算技术正在迅猛发展，促使嵌入式技术与GIS技术的结合，使GIS技术的应用逐步进入到了后PC阶段，它已经成功应用于国民经济乃至国家命脉相关的重要领域如交通、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等。由于移动端CPU运算速度慢、存储空间小、内存共用、可视范围小等特点，而GIS数据量大、计算复杂，给地图快速显示带来很大的压力，因此，在满足需求的情况下，需要考虑用软件方法提高数据的处理能力。

目前，移动环境下，在空间数据快速检索方面，主要的空间索引有以下几种：传统网格索引、层次网格索引和QR树索引。传统网格索引在记录点状要素时，具有很好的性能；而在记录线状要素和面状要素时，尤其是较大的状要素和面目标通常跨越多个格网，会带来大量的重复索引，造成较大的数据冗余。层次网格索引能有效解决传统网格索引的数据冗余的问题，但需要用户根据实际情况设置每层网格长和宽，导致建立索引时可操作性不强，并且相邻两级网格间几乎是独立的，不存在任何联系。QR树索引在进行查找算法时，需要遍历每个区域和多个树，这样将降低检索的效率；同时，某个区域中即使只有一个结点还要建个小树，这样浪费了空间资源。

移动端矢量数据的缓存研究还比较少，目前只有面向多图层的空间矢量数据缓存更新策略。该策略针对空间矢量数据多图层的特性，综合考虑图层优先级以及查询频率对于缓存更新的影响，设置相应的缓存淘汰更新策略，合理地利用了缓存空间。然而，此策略在矢量数据分块、分级显示的应用上却未能取得良好的效果。

发明内容

为了克服上述空间索引和缓存策略现有技术的不足，本发明提出了一种针对移动端矢量数据的高效、稳定、准确的空间索引及其缓存构建方法。

本发明采用以下技术方案实现本发明目的：一种移动端矢量数据的空间索引和缓存构建方法，其特征在于，包括以下步骤：一种移动端矢量数据的空间索引和缓存构建方法，其特征在于，包括以下步骤实现：步骤S1：根据矢量地图范围、屏幕尺寸和像素精度，对移动端矢量数据进行基于四叉树的多级网格划分；步骤S2：依据空间对象尺寸，确定各个空间对象所在的网格级别，并计算其所跨越的网格范围，分别记录空间对象的ID；步骤S3：根据最高级网格中的空间对象的个数，结束网格划分，确定网格的级别数；步骤S4：通过网格的行列号，计算各个网格的网格编码，并使用网格编码建立索引表，每级网格分别建立索引，各级网格索引相互间独立；步骤S5：针对不同的网格级别，设置不同的显示级别，实现分级显示；步骤S6：根据分块、分级显示的矢量地图的特点，设置相应的缓存参数；步骤S7：在步骤S6基础上，构建面向分块、分级显示的矢量数据的缓存模型；步骤S8：在步骤S6和S7基础上，构建合适的缓存淘汰更新策略；步骤S9：当对地图进行操作时，加载缓存数据，并统计缓冲区容量，适时执行缓存淘汰更新策略。

本发明的移动端矢量数据缓存构建方法，在上述空间索引的基础上，根据分块、分级显示的矢量数据的特征，设置相应的缓存参数，并在此基础上建立相应的缓存模型，提出对应的缓存淘汰更新策略。实现针对分块、分级显示的矢量数据的实际情况和地图操作的特点，在缓冲区中加载所需要的数据，并淘汰无用数据。

附图说明