【技术实现步骤摘要】
本申请涉及地理信息，特别是涉及一种基于自适应切分的地理信息网格化编码方法、装置及设备。
技术介绍
1、地理网格编码是大数据建设和应用发展起来的一项重大基础技术体系，广泛地应用于空间信息和位置服务的大数据领域，能给高精度位置服务、物联网、智慧城市、精准农业、大众消费等各行各业的应用带来显著效益。地理网格化编码就是将一串地理位置信息转换为一串计算机可以识别的数字，从而有助于地理数据的统一建模、存储和计算。目前网格编码方法主要有两个研究方向：坐标编码和填充曲线编码方法。
2、坐标编码方法是最简单的网格编码方法，其基本思路是根据网格空间剖分定义网格坐标轴，用网格的坐标和层级标识符来表示网格编码。该方法对邻域单元的计算效率高，但没有实现对高维空间的降维，导致其编码计算复杂度高，无法将高维的空间、时空索引转换为一维的编码索引，不利于实现数据的高效索引与查询等操作。空间填充曲线是将多维空间中的点映射到一维曲线上的点的函数，该函数定义了一条可以穿过整个空间且没有交叉重叠的路径，将数据空间划分成大小相同的、不重叠的网格分区。其中z曲线和hilbert曲线最为常用。这些曲线各有优缺点，而且都是单尺度的并不具备多层次的特征，只能针对分布均匀的目标空间。但是现实空间中的数据分布通常具有显著的空间差异性，使用这些曲线对非均匀空间进行填充时通常会产生大量的编码冗余，降低索引效率。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高地理信息索引效率的基于自适应切分的地理信息网格化编码
2、一种基于自适应切分的地理信息网格化编码方法，所述方法包括：
3、获取待编码的地理区域；将待编码的地理区域设置为正方形区域，根据预先设定的最小切分长度计算正方形区域的最大切分级数；
4、对地理区域进行自适应切分，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，根据差异度和切分因子判断是否需要继续切分，在当前切分级数达到最大切分级数时输出所有切分结果；
5、利用矩阵编码的方式绘制出所有切分结果的全局索引表，根据全局索引表对自适应切分的每个级数的子块图像分别进行平面网格编码，得到平面网格编码结果；
6、对地理区域进行高度非均匀切分，每次切分按照1:2的比例进行切分，当当前高度切分级数里所有的子块图像不大于预先设置的高度阈值时输出高度切分结果；对高度切分结果进行高度网格编码，得到高度网格编码结果；
7、将平面网格编码结果和高度网格编码结果组成二维向量，二维向量为地理区域的网格编码结果。
8、在其中一个实施例中，根据预先设定的最小切分长度计算正方形区域的最大切分级数，包括：
9、根据预先设定的最小切分长度计算正方形区域的最大切分级数为
10、
11、其中，cd∈[10,20]表示最小切分长度，w表示正方区域的边长，[]表示取整操作。
12、在其中一个实施例中，对地理区域进行自适应切分，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，根据差异度和切分因子判断是否需要继续切分，在当前切分级数达到最大切分级数时输出所有切分结果，包括：
13、s1.1:令切分级数n＝1，将地理区域f(x,y)切分成面积相等的4×4的子块，按照“弓”字顺序分别记为m＝{m|m＝1,…,16}；
14、s1.2:对当前切分级数里所有的子块图像f(x,y)进行分析，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，若切分因子qs＝1，则当前子块图像f(x,y)需要进行下一步切分，qs＝0则不用再进行切分；
15、s1.3:根据切分因子qs进行第n+1级别的切分，对当前切分级数里所有切分因子qs等于1的子块图像f(x,y)进行切分，将它切分成面积相等的4×4的子块，分别记为m＝{m1m2…mn|mi＝1,…,16；i＝1,…,n}；
16、s1.4:令n＝n+1；当n＜num时，转入s1.2，否则结束切分，输出所有切分结果。
17、在其中一个实施例中，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，包括：
18、计算当前切分级数里所有子块图像的差异度ps和切分因子qs为
19、
20、其中，f(x,y)表示子块图像，g1是16×16的高斯模版，是卷积算子，ε1∈[1,10]是预先设定好的参数，sum是求和算子，ε2∈[0.01,0.1]是预先设定好的参数，psum(·)是子块图像的像素数目。
21、在其中一个实施例中，根据矩阵编码的方式绘制出所有切分结果的全局索引表，包括：
22、s2.1：将图像f(x,y)的切分成面积相等的4num-1×4num-1子块图像，定义f(x,y)为一个4num-1×4num-1的矩阵，每个元素是一个子块图像，每个子块图像有一个二维矩阵坐标(i,j)，将二维坐标(i,j)按照从左到右、从上到下的顺序转换成一维坐标a，则a＝(i-1)×4num-1+j，
23、s2.2：每个子块图像内部再进行一个4×4的切分，并按照“弓”字形排序，得到一个内部序号b；
24、s2.3：定义经过s2.1和s2.2两轮切分后得到的子图像的索引值c为
25、c＝(a-1)×32+b×2。
26、在其中一个实施例中，根据全局索引表对自适应切分的每个级数的子块图像分别进行平面网格编码，得到平面网格编码结果，包括：
27、将自适应切分的子块图像和全局索引表进行对比，如果自适应切分的子块图像和全局索引表表上其中一个子块图像完全相等，则将全局索引表表上子块图像的索引值c作为自适应切分的子块图像的网格编码结果；如果自适应切分的子块图像包含全局索引表表上若干个子块图像，那么将这若干个子块图像的索引值c求平均值作为自适应切分的子块图像的网格编码结果。
28、在其中一个实施例中，对地理区域进行高度非均匀切分，每次切分按照1:2的比例进行切分，当当前高度切分级数里所有的子块图像不大于预先设置的高度阈值时输出高度切分结果，包括：
29、s3.1:令高度切分级数u＝1，对整个高度h按照1:2的比例进行切分，则上面的子块高度范围是下面的子块高度范围是
30、s3.2对当前高度切分级数里所有的子块进行分析，若当前的子块图像的高度大于预先设定的高度阈值ε3，需要进一步切分；否则不需要再进行切分；
31、s3.3令u＝u+1，对当前高度切分级数里需要进行再切分的子块，分别按照1:2的比例进行切分，切分完毕转入s3.2，当所有子块图像都不要再切分，则高度切分结束，输出高度切分结果。
32、在其中一个实施例中，对高度切分结果进行高度网格编码，得到高度网格编码结果，包括：
33、s4.1:从最大高度切分级数u开始编码，按照从上到下的顺序，对每个子块图像进行编码，也即第一个子块记为1，第二个子块记为2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于自适应切分的地理信息网格化编码方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预先设定的最小切分长度计算所述正方形区域的最大切分级数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述地理区域进行自适应切分，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，根据所述差异度和切分因子判断是否需要继续切分，在当前切分级数达到所述最大切分级数时输出所有切分结果，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，根据矩阵编码的方式绘制出所述所有切分结果的全局索引表，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，根据全局索引表对自适应切分的每个级数的子块图像分别进行平面网格编码，得到平面网格编码结果，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述地理区域进行高度非均匀切分，每次切分按照1:2的比例进行切分，当当前高度切分级数里所有的子块图像不大于预先设置的高度阈值时输出高度切分结果
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述高度切分结果进行高度网格编码，得到高度网格编码结果，包括：
9.一种基于自适应切分的地理信息网格化编码装置，其特征在于，所述装置包括：
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应切分的地理信息网格化编码方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预先设定的最小切分长度计算所述正方形区域的最大切分级数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述地理区域进行自适应切分，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，根据所述差异度和切分因子判断是否需要继续切分，在当前切分级数达到所述最大切分级数时输出所有切分结果，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算当前切分级数里所有子块图像的差异度和切分因子，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，根据矩阵编码的方式绘制出所述所有切分结果的全局索引表，包括：
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张茂军，喻岚，刘煜，肖华欣，曾向荣，张政，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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