[发明专利]一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法

权利要求书

1.一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法，其特征，所述方法包括以下步骤：

步骤（1）：针对船舶定位数据的多键值特征，采用时间、经度和纬度三个维度构建时空网格，实现对时空网格内单个船舶定位数据的元数据建模，其中，元数据属性包括：该船舶定位数据的经纬度、时间和磁盘地址；

步骤（2）：针对海量船舶定位数据的时序性特征，将元数据按照时间区域分片，形成元数据块，采用B+树对元数据块进行管理，其中一个元数据块为一个B+树节点；

步骤（3）：在元数据块内，针对元数据建模的时空特征，构建基于希尔伯特填充曲线的时空网格编码，时空网格编码从0开始递增，按照时空网格编码升序将元数据依次存入元数据数组中；

步骤（4）：根据元数据信息和元数据块信息，随着时间推移，自动按照时间分片建立元数据块及其元数据，同时将船舶定位数据存储至存储节点；

步骤（5）：当用户查询数据时，根据用户查询的时间区域通过B+树定位到元数据块；在该元数据块内，根据查询条件中的时间和经纬度范围计算得出时空网格编码；以时空网格编码为索引，在元数据数组中定位到元数据的位置，并获取元数据信息；在元数据中，依次读取船舶定位数据磁盘地址；根据查询到的磁盘地址，从存储节点中获取数据并响应查询。

2.根据权利要求1所述的一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法，其特征在于：步骤（1）中所述船舶定位数据的属性包括经度、纬度、时间、设备编号、速度、方向和温度；时空网格是按照固定间隔的时间、经度和纬度划分而成；元数据是按照时间、经度和纬度建模。

3.根据权利要求1所述的一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法，其特征在于：步骤（2）中所述元数据块的划分过程为：根据元数据的时间属性，以固定间隔时长切分的方式聚合元数据为元数据块；最后，根据时间的递增性和无限性，对元数据块的起始时间属性建立索引，并采用B+树结构。

4.根据权利要求1所述的一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法，其特征在于：步骤（3）中所述的时空网格编码生成过程如下：在元数据块内，依据局部性原理，对全部时空网格采用单条希尔伯特曲线连接，按照曲线所经过的时空网格顺序从0开始依次递增编码；根据定位数据的时间、经度、纬度，采用基于希尔伯特曲线计算时空网格编码的方法，确定时空网格编码。

5.根据权利要求4所述的一种面向船舶定位数据的时空网格与树融合的存储方法，其特征在于：当同一个时空网格中有多个船舶定位数据时，此时多个元数据的时空网格编码相同，在元数据数组存储过程中，将第一个元数据存入数组，后续的元数据按照链表的方式分别由前一个元数据通过磁盘地址属性引用。