[发明专利]基于文档模型的空间数据块状组织存储与化简压缩方法

摘要

本发明公开了一种基于文档模型的空间数据块状组织存储与化简压缩方法，其针对文档型数据库设计了大规模空间数据组织、压缩与存储方案，基于非关系文档存储模型，将索引叶子节点内全部对象通过嵌套方式映射到同一文档中，实现节点内空间邻近对象的物理连续存储，即块状组织存储。嵌套文档内部实现属性数据与几何数据一体化存储，支持空间与属性的直接相互检索。以块为要素几何数据的化简压缩单元，以节点中心坐标为参照点，采用数据存储精度为控制参数，实现了单元内部对象的整体编码化简压缩。这种组织存储方式，降低了空间数据的压缩比，减少了大规模空间数据访问时的I/O跳跃、保障了I/O的连续性，实现了大规模空间数据的高效存取。

主权项

1.一种基于文档模型的空间数据块状组织存储与化简压缩方法，其特征在于：其包括：基于文档模型提供空间数据的块状组织方式和非结构化存储模型，用于空间数据的组织存储；在块状组织存储的基础上提供空间数据的化简压缩方法，用于空间数据的化简压缩；当空间数据需要存储时，所述方法包括如下步骤：S1：从文件或数据库中读取待入库数据集的元数据信息，主要包括但不限于数据集名称、数据集类型、数据集范围、坐标系信息、要素数等，将这些元数据信息组织成元数据文档对象，写入到元数据信息集合中；S2：读取待入库数据集的要素，选取一种空间索引方式，设置合理的节点容量和利用率等参数，在入库缓存中构建空间索引，其中，空间索引方式可以采用但不限于如下索引：R树索引及其变种、STR树索引、四叉树索引、空间填充曲线索引等；S3：获取S2中空间索引的叶子节点，读取节点的唯一值键(ID)、最小外包矩形(Minimum Bounding Rectangle，MBR)等描述信息，并计算节点MBR的中心点坐标(Center Point，CP)；S4：新建文档对象，生成文档对象的唯一值键，将S3中获取的节点MBR和CP存储到文档对象的元数据域，创建要素存储的对象数组并写入文档对象的数据域，形成块状组织存储框架；S5：依次读取S3中叶子节点的要素数据，构建要素存储子对象，将要素的属性数据使用键值对形式存储到对象的属性域，将要素的几何数据以使用编码压缩的变长二进制形式存储到对象的空间域，并将新建的要素存储子对象添加到S4文档的对象数组中；遍历叶子节点的所有要素，将索引的叶子节点映射为一个完整的文档对象，完成块状组织存储的一个文档“块”存储；S6：依次遍历数据集S2空间索引的所有叶子节点，重复步骤S3、S4、S5完成整个空间数据集要素的块状组织存储与化简压缩，并将S2空间索引结构序列化存储到S1元数据信息集合中。