空间数据压缩、解压与渐进传输的有关方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了空间数据压缩、解压缩与渐进传输的方法及其装置。空间数据的压缩方法包括：依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；依据所述视图控制参数确定参照点P；依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。本发明专利技术还公开了确定存储空间数据的最大数据位的方法、增量数据的插入方法、增量数据的压缩、解压缩方法及其装置。本发明专利技术可以解决空间数据压缩及渐进传输的方法计算量大，效率低，以及不能保证所有经压缩后的空间数据之间的空间关系的正确显示等问题。

【技术实现步骤摘要】
空间数据压缩、解压与渐进传输的有关方法与装置
本专利技术涉及空间信息技术、计算机图形学和计算机操作系统领域，尤其涉及空间数据的压缩、解压缩和渐进传输的方法及装置，以及确定存储压缩后的空间数据的最大数据位的方法、将增量数据插入在先缓存的空间数据的方法、增量数据的压缩、解压缩的方法及装置。
技术介绍
空间数据的视图表示方式主要是通过电子地图来展示的，电子地图是将空间数据通过一定的硬件和软件在电子屏幕上显示的可视地图，是空间数据在电子屏幕(视图窗口)上栅格化显示的过程。视图是根据给定的空间条件来选择空间数据在视图窗口中显示的界面。现有的视图显示空间数据的过程就是空间数据的栅格化的过程：首先通过空间数据索引将符合给定空间条件的空间数据取出来经过传输介质传给空间数据使用者即请求发送端，然后对空间数据进行一系列的几何变换和处理，绘制成一幅栅格图像，在屏幕上显示或输出，如计算机屏幕显示、在纸上打印输出及生成图像文件输出等。随着空间信息技术的快速发展，获取高分辨率、高精度的空间数据成为可能，基于网络的空间信息的广泛应用给GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)的发展和应用带来了机遇，也带来了挑战。相对现有的网络带宽的增加而言，空间信息传输的数据量呈爆炸式增长。为了能够按需传输和减少网络延时，解决高精细地图的海量空间数据的实时自适应快速传输和显示问题的重要途径之一是将空间数据进行压缩和渐进传输。空间数据分为栅格数据和矢量数据两大基本数据结构。栅格数据的分块渐进传输已经有较完善的解决方案，而矢量对象间的空间关系复杂，不适合采用分块方法，因此，目前矢量数据结构的空间数据压缩和渐进传输的研究进展不尽人意，分别叙述如下：1、压缩存在的问题：目前空间数据压缩通常采用将空间坐标的数据类型从float型或者double型转换为short型或int型，通过降低数据精度来减少数据量，但该方式不能保证压缩后的空间数据的显示效果不变，而且压缩后的空间数据到底需要多少个数据位存储，即最大数据位的确定，也没有确切的判断依据。2、渐进传输存在的问题：目前的技术不能解决在空间数据渐进传输中保持空间关系不变和渐进传输方法计算量大、效率低的问题，因此，需要对原始数据进行预处理，按多尺度分层存储，如果原始数据发生改变，则需要重新处理。由于一个空间数据按多尺度分层存储，如分成10层，则一个空间数据按照分辨率在10层中分别进行存储，将增加很多索引数据和控制数据，增加了存储空间。如果空间数据显示时的分辨率在划分的两层之间，则显示就会失真，无法实现无损显示的渐进传送，即不能做到自适应渐进传送。此外，目前空间数据的渐进传输采用坐标点的渐进传输方式，没有实现对于坐标点数据的按照数据位的渐进传输，对增量数据的压缩只是采用通常的压缩方法，如ZIP压缩，压缩比低，没有考虑在先缓存的空间数据同渐进传输的增量数据之间的空间关系，进一步的减少数据量。由上可知，不能确保任意复杂的矢量数据在进行压缩和渐进传输过程中，始终保持矢量数据本身及矢量数据之间空间关系的正确显示，制约了矢量数据压缩和渐进传输技术的实用化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种空间数据压缩方法及装置、空间数据解压缩方法、确定存储压缩后的空间数据的最大数据位数的方法、空间数据渐进传输方法及装置、将增量数据插入到在先缓存的空间数据的方法、增量数据的压缩方法及装置、增量数据解压缩方法。本专利技术实施例提供的空间数据的压缩方法包括：依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；依据所述视图控制参数确定参照点P；依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。本专利技术实施例提供的空间数据的压缩装置包括：压缩参数获得单元、参照点确定单元、整数变换单元和运算单元，其中：所述压缩参数获得单元，用于依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；所述参照点确定单元，用于依据所述视图控制参数确定参照点P；所述整数变换单元，用于依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；所述运算单元，用于将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。本专利技术实施例提供的与上述方法对应的空间数据的解压缩方法包括：依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z和参照点P，所述参照点P和压缩空间数据时用的参照点为相同的点；依据压缩参数Z按照与压缩空间数据时相同的方式将参照点P的坐标值变换为整数；将所述压缩后的空间数据的坐标点的数据值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值相加，然后按照与压缩空间数据时相反的方式将相加的结果依据压缩参数Z反算出空间数据的坐标点的值，完成空间数据的解压。本专利技术实施例提供的确定存储按照上述方法压缩后的空间数据的最大数据位数的方法包括：依据预先设定的视图控制参数中视图窗口的宽度和高度中的最大值来确定用于存储压缩后的空间数据每个坐标值所需要的最大的数据位数n。本专利技术实施例提供的一种空间数据渐进传输方法包括：当确定需要请求增量数据时，发送增量数据请求，所述请求中包含传输控制参数，当请求发送端存储有在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图窗口的压缩参数CZ和在先缓存的空间数据的压缩参数PZ，当请求发送端未存储在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图控制参数；接收依据所述请求包含的传输控制参数对原始的空间数据进行分析后获得的增量数据，所述增量数据为请求接收端依据所述传输控制参数，确定出在先缓存的空间数据中没有，且依据所述传输控制参数需要的空间数据的数据位。本专利技术提供的又一种空间数据渐进传输方法包括：接收请求发送端发送的增量数据请求，所述增量数据请求中包含传输控制参数，当请求发送端存储有在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图窗口的压缩参数CZ和在先缓存的空间数据的压缩参数PZ，当请求发送端未存储在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图控制参数；依据所述请求包含的传输控制参数对原始的空间数据进行分析处理，获得请求发送端所需要的增量数据，所述增量数据为请求接收端依据所述传输控制参数，确定出在先缓存的空间数据中没有，且依据所述传输控制参数需要的空间数据的数据位；发送所述增量数据到所述请求发送端。本专利技术实施例提供的空间数据渐进传输装置包括：请求接收单元、分析单元和数据发送单元，其中：所述请求接收单元，用于接收请求发送端发送的增量数据请求，所述增量数据请求中包含传输控制参数，当请求发送端存储有在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图窗口的压缩参数CZ和在先缓存的空间数据的压缩参数PZ，当请求发送端未存储在先缓存的空间数据时，所述传输控制参数包括当前视图控制参数；所述分析单元，用于依据所述请求包含的传输控制参数对原始的空间数据进行分析处理，获得请求发送端所需要的增量数据；所述数据发送单元，用于发送所述增量数据到所述请求发送端。本专利技术实施例提供的将增量数据插入到在先缓存的空间数据的方法包括：依据当前的视图窗口的视图控制参数计算空间数据的放大比例R；依据所述放大比例R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间数据的压缩方法，其特征在于，包括：依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；依据所述视图控制参数确定参照点P；依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。

【技术特征摘要】
2012.04.18 CN 201210114177.51.一种空间数据的压缩方法，其特征在于，包括：依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；依据所述视图控制参数确定参照点P；依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述视图控制参数包括视图窗口的宽度和高度以及在视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围时，所述依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z的过程包括：用所述视图窗口的宽度乘以所述视图窗口的高度获得VR；用所述视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围的宽度乘以矩形范围的高度获得DR；用VR除以DR的值作为放大比例R；如果R大于或等于1，则将R中整数部分的位数作为压缩参数Z；如果R小于1，则将R倒数的整数部分的位数作为压缩参数Z。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z的过程包括：依据视图控制参数来确定所述空间数据在由所述视图控制参数所确定的视图窗口中显示时，确定所述空间数据的坐标点的坐标值中从小数点前或者小数点后第Z个数据位开始后面的数据位的数据对空间数据在所述视图窗口中显示时不起作用；将所述Z作为压缩参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述空间数据的坐标点的坐标值中从小数点前或者小数点后第Z个数据位开始后面的数据位的数据对空间数据在所述视图窗口中显示时不起作用具体为：依据视图控制参数计算视图窗口中显示的空间数据的放大比例R；如果R大于或等于1，则将R中整数部分中数的位数作为压缩参数Z，表示空间数据在所述视图窗口中显示时，空间数据的坐标值从小数点后第Z位开始后面的数据位的数据对空间数据在所述视图窗口中显示时不起作用；如果R小于1，则将R的倒数的整数部分中数的位数减去1作为压缩参数Z，表示空间数据在所述视图窗口中显示时，空间数据的坐标值从小数点前第Z位开始后面的数据位的数据对空间数据在所述视图窗口中显示时不起作用。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述视图参数包括视图窗口的宽度和高度以及在视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围时，所述依据视图控制参数计算视图窗口中显示的空间数据的放大比例具体为：根据视图控制参数按照如下公式确定横向比例和纵向比例：横向比例:doubledRadioX＝double(nViewWidth/rcMapBound.Width())；纵向比例:doubledRadioY＝double(nViewHeight/rcMapBound.Height())；其中：dRadioX表示在视图窗口中X轴方向空间数据的放大比例，dRadioY表示在视图窗口中Y轴方向空间数据的放大比例；nViewWidth表示视图窗口的宽度，nViewHeight表示视图窗口的高度，rcMapBound表示视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围，rcMapBound.Width()表示获得rcMapBound的宽度W，rcMapBound.Height()表示获得rcMapBound的高度；将dRadioX和dRadioY中的最小值、最大值或平均值作为空间数据的放大比例R。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述视图控制参数包括视图窗口的宽度和高度以及在所述视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围时，则依据所述视图控制参数确定参照点P的过程包括：依据所述视图控制参数中的在所述视图窗口中显示出来的空间数据的矩形范围来确...

【专利技术属性】
技术研发人员：董福田，
申请(专利权)人：董福田，
类型：发明
国别省市：