【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航海和地理信息系统，具体而言，涉及一种基于空间索引的ais数据提取方法、系统和可读存储介质。
技术介绍
1、随着海上交通的日益繁忙，ais数据呈现出爆炸性增长。传统的数据提取方法在处理如此庞大的数据时效率低下，无法满足实际应用的需求。现有相关专利技术在航运大数据ais领域研究较少，已有的方法对于提取某区域，如1°×1°（约为110km×110km）的网格区域r1，时间跨度为1个月的ais数据，需要先去遍历提取这个区域经过哪些船舶，然后再去提取这些船舶1个月的全量ais轨迹点，再拿这些全量轨迹点经纬度去和给定区域的经纬度判定，如轨迹点经纬度在给定区域的经纬度内则保留，轨迹点经纬度不在给定区域的经纬度则舍弃，提取效率低且需要多次匹配与判断。
2、因此，开发一种快速、高效，能够减少不必要的数据访问，从而提高数据提取效率的ais数据提取方法显得尤为重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请提出一种基于空间索引技术快速定位到感兴趣的数据区域，减少不必要的数据访问，从而提高数据提取效率的ais数据提取方法。
2、本专利技术的第一方面提出了一种基于空间索引的ais数据提取方法。
3、本专利技术的第二方面提出了一种基于空间索引的ais数据提取系统。
4、本专利技术的第三方面提出了另一种基于空间索引的ais数据提取系统。
5、本专利技术的第四方面提出了一种可读存储介质。
6、有鉴于此，本专利技术第一方面提
7、在该技术方案中，基于空间索引的ais数据提取方法，包括：构建ais数据库，每个ais数据包括经纬度数据；为ais数据库构建多层数据结构，其中，多层数据结构包括多个节点，多个节点呈多层分布，任一节点包括对应的经纬度范围；获取第一经纬度区间；根据第一经纬度区间对多层节点逐层向下遍历，直到查找出与第一经纬度区间匹配的目标节点；将目标节点对应的ais数据作为目标数据进行提取。通过建立多层数据结构，使得每次进行遍历时仅需要对一个层级的节点进行遍历，当遍历了一个层级后，可以对符合要求的节点的子节点进行遍历，而排除的节点的子节点则不需要进行遍历，从而能够减少大量的检索文件。
8、可选地，为ais数据库构建多层数据结构的步骤包括：将预设范围内的海洋区域按照大陆的界限和海洋的界限划分形成多个第一区域，多个节点包括多个第一层节点，每个第一层节点对应的经纬度范围与一个第一区域对应；将第一区域按照目标界限线和/或目标航道划分形成第二区域，多个节点还包括第二层节点，每个第二层节点对应的经纬度范围与一个第二区域对应；将第二区域按照ais数据的数据量进行划分形成第三区域，多个节点还包括第三层节点，每个第三层节点对应的经纬度范围与一个第三区域对应。
9、在该技术方案中，为ais数据库构建多层数据结构的步骤包括：将预设范围内的海洋区域按照大陆的界限和海洋的界限划分形成多个第一区域，多个节点包括多个第一层节点，每个第一层节点对应的经纬度范围与一个第一区域对应；将第一区域按照目标界限线和/或目标航道划分形成第二区域，多个节点还包括第二层节点，每个第二层节点对应的经纬度范围与一个第二区域对应；将第二区域按照ais数据的数据量进行划分形成第三区域，多个节点还包括第三层节点，每个第三层节点对应的经纬度范围与一个第三区域对应。第一区域是按照大陆和大洋进行划分的，所有的第一区域称为第一层，也可称为大陆层级。第二区域按照经纬度进行划分，所有的第二区域称为第二层，可称为区域层级，第一区域由多个第二层组成，或者说第二区域将第一区域平分，第二区域一般具有相似的经纬度范围。第三区域则是按照流量进行划分的，所有第三区域称为第三层，也可称为流量层级或详细层级，第二区域由多个第三区域构成，且每个第三区域中的ais数据量具有相似的大小。这是由于在实际的空间内，船舶的航行具有一定的密集性，部分海域可能长时间没有船舶通行，而部分海域的船流量可能很大，如果依旧按照经纬度进行划分，可能会导致部分第三区域中没有数据或者数据很少，而部分第三区域中的数据很大，进行检索时，不易将数据进行排出。
10、可选地，为ais数据库构建多层数据结构的步骤还包括：将第三区域按照港口或航道进行划分形成第四区域，多个节点还包括第四层节点，每个第四层节点对应的经纬度范围与一个第四区域对应。
11、在该技术方案中，为ais数据库构建多层数据结构的步骤还包括：将第三区域按照港口或航道进行划分形成第四区域，多个节点还包括第四层节点，每个第四层节点对应的经纬度范围与一个第四区域对应。具体而言，本申请中公开的方案可以根据需求，在第三区域的基础上在设置第四区域，第四区域为第三区域的子区域，可在航道密集的港口或海口处单独设置，能够进一步的缩小数据的范围，提高检索的详细程度。
12、可选地，任一节点包括层级编号和序号，不同层级的节点的层级编号不同，处于相同层级的节点的序号不同。
13、在该技术方案中，任一节点包括层级编号和序号，不同层级的节点的层级编号不同，处于相同层级的节点的序号不同。在检索时，可通过输入不同的区域编号找到对应的区域，如第一区域的编号和第二区域编号相同，在查询第一区域编号时，会检索出第二区域编号，这会加大检索的数据量。因此第一区域的编号、第二区域的编号和第三区域的编号均具有独特的编号方式能够降低检索的数据量。
14、可选地，根据第一经纬度区间对多层节点逐层向下遍历的步骤包括：在遍历每个同一层的节点时，判断第一经纬度区间与当前遍历的节点的经纬度范围是否相交，如果相交，则遍历与第一经纬度区间相交的节点的所有下一层的节点。
15、在该技术方案中，根据第一经纬度区间对多层节点逐层向下遍历的步骤包括：在遍历每个同一层的节点时，判断第一经纬度区间与当前遍历的节点的经纬度范围是否相交，如果相交，则遍历与第一经纬度区间相交的节点的所有下一层的节点。具体而言，在选取的第一区域中，进行进一步的检索，由于第一区域中包括有多个第二区域，通过对第二区域进行检索，能够去掉很多的无关数据，最后对选取的第二区域中的第三区域进行检索，得到需要的第三区域，经过三步对区域的检索，能够将大量的无关数据先行排除，且由于对区域的检索过程仅需对区域的信息进行区分，而非区域内的每个ais数据进行检索，因此极大地降低了查询的数据量。同时可将不同的区域设置在不同的服务器或系统中，能够分散数据的辅助，提高系统的可扩展性和容错性。且针对ais数据的更新，也仅需要对第三区域内的数据进行更新，而第一区域和第二区域内的数据并不需要更新，极大地简化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，所述为AIS数据库构建多层数据结构的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，所述为AIS数据库构建多层数据结构的步骤还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，任一所述节点包括层级编号和序号，不同层级的所述节点的所述层级编号不同，处于相同层级的所述节点的所述序号不同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，所述根据所述第一经纬度区间对多层所述节点逐层向下遍历的步骤包括：
6.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，所述AIS数据还包括时间数据；
7.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法，其特征在于，所述AIS数据还包括船舶类型；
8.一种基于空间索引的AIS数据提取系统，
9.一种基于空间索引的AIS数据提取系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或所述指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序和/或指令，所述程序和/或所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于空间索引的AIS数据提取方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于空间索引的ais数据提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于空间索引的ais数据提取方法，其特征在于，所述为ais数据库构建多层数据结构的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的基于空间索引的ais数据提取方法，其特征在于，所述为ais数据库构建多层数据结构的步骤还包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的ais数据提取方法，其特征在于，任一所述节点包括层级编号和序号，不同层级的所述节点的所述层级编号不同，处于相同层级的所述节点的所述序号不同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于空间索引的ais数据提取方法，其特征在于，所述根据所述第一经纬度区间对多层所述节点逐层向下遍历的步骤包括：
6.根据权利要求1至3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，盛尊阔，韩斌，
申请(专利权)人：亿海蓝北京数据技术股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。