一种便于快速查询的电子地图信息栅格化处理及查询方法

摘要

针对常规二维矢量电子地图查询处理时间开销较大，不利于地理信息的快速处理，本方法提出了一种基于栅格化的二维电子地图信息数据快速处理及查询方法，将电子地图中的地理实体的空间信息通过栅格位置与二维数组单元下标一一对应，同时将地理实体的属性信息进行编码并存储于对应的二维数组单元中，实现二维电子地图中的地理实体信息数据（空间信息和属性信息）的栅格化处理。在以上栅格化处理的基础上，针对根据空间信息条件和属性信息条件查询的需要，本方法分别提出了通过地理空间坐标到栅格位置，再到二维数组单元下标的查询方法和基于属性内容——数组下标索引的查询方法；实现了地理信息的快速查询。

主权项

1.一种便于快速查询的电子地图信息栅格化处理及查询方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1）建立常用电子地图数据文件采集端，完成对常用电子地图数据文件中的点，线和面三类地理实体的空间信息和属性信息的采集；2）设定栅格化电子地图的基本参数：根据实际应用要求，确定需要栅格化处理的电子地图覆盖范围，确定栅格分辨率，所述分辨率为一个栅格沿横坐标方向和纵坐标方向上的长度，单位与栅格化前的电子地图单位相同，确定起始栅格地理坐标，确定用于存储栅格化地理实体信息的二维数组的空间大小；3）电子地图中地理实体的空间信息栅格化处理：将采集得到的点、线、面三类地理实体的空间信息进行栅格化处理，将采集的地理实体的空间信息按如下的方法转化成栅格形式的信息：a、点实体空间信息的栅格化处理根据已经得到的栅格分辨率和电子地图覆盖范围给出的起始栅格地理坐标，点实体A的栅格位置坐标(m，n)为：式中[ ]为取整操作，(X_O，Y_O)为起始栅格对应的地理坐标, (X_A，Y_A)为点实体A的位置坐标，(X_R，Y_R) 为栅格分辨率，将该点实体的属性信息按照以下d步骤进行转换，将转换后的信息存放到该栅格对应的数组单元中；b、线实体空间信息的栅格化处理根据已经得到的栅格分辨率和电子地图覆盖范围给出的起始栅格地理坐标，按照横坐标方向对线实体以栅格横坐标方向分辨率对线实体进行采样，或按照纵坐标方向对线实体以栅格纵坐标方向分辨率对线实体进行采样，将得到的采样点为线实体关节点，并按照点实体的栅格化处理方法对线实体关节点栅格化处理，从而得到该线实体所有关节点的采样点栅格位置坐标，并以此为线实体的栅格化表示；在此基础上，将该线实体的属性信息按照以下d步骤中给出的方法进行转换，并将转后的信息存入该线实体关节点的栅格对应的数组单元中；c、面实体空间信息的栅格化处理根据已经得到的栅格分辨率和电子地图覆盖范围，将该覆盖范围分割为栅格，以各个栅格中的某一指定点作为采样点代替栅格，判断该点是否在面实体范围内，如在面实体范围内，按照点实体的栅格化处理方法对以上采样点进行栅格化处理，得到该采样点的栅格位置坐标，重复以上过程，确定面实体覆盖的所有栅格的栅格位置坐标，实现面实体的栅格化处理；在此基础上，将该面实体的属性信息按照以下d步骤中给出的方法进行转换，并将转后的信息存入该面实体的栅格对应的数组单元中；d、地理实体属性信息的栅格化编码处理将属于某栅格的各个地理实体，按照地图图层——地理实体——属性信息三个层次对属性信息进行编码，即该实体所属图层，实体名和实体的属性信息进行编码，将以上信息及属于某栅格的各个地理实体以不同的分隔符分隔，得到属于该栅格的所有地理实体信息，完成地理实体属性的栅格化编码；4）坐标转换，主要完成：（1）地理实体的地理空间位置坐标与栅格位置坐标的转换：在已知栅格分辨率和起始栅格对应地理实体的地理空间位置的条件下，完成电子地图中地理实体的地理空间位置坐标与栅格位置坐标的双向转换；（2）栅格位置坐标与二维数组单元地址的转换：在已经设置好的栅格横向和纵向栅格单元数的条件下，完成栅格所对应的数组下标与二维数组单元地址的双向转换；5）基于栅格化地理数据的地理信息快速查询：包括基于空间条件的地理实体查询；建立属性信息内容与栅格位置关系索引表，完成基于属性条件的查询：（1）基于空间位置信息条件的快速查询通过空间位置信息与栅格位置的对应关系，由空间位置信息得到栅格位置，再由栅格位置与二维数组单元的对应关系，从数组单元中取出其中内容，通过解码得到查询结果；（2）基于属性信息条件的快速查询通过属性信息内容与栅格位置关系的索引表，在需要根据属性信息对地理数据进行访问的时候，根据当前属性条件得到存放对应属性信息的栅格绝对位置，再根据该栅格绝对位置由坐标转换得到对应的存放地理信息的二维数组单元下标，从数组单元取出存放的数据,对该数据进行解码得到查询结果。