一种采用分布式3d动态空间数据分析方法
【专利摘要】本发明提供一种采用分布式3D动态空间数据分析方法，随着3D空间数据近期的急剧增长，传统的三维空间数据处理系统在数据存储和数据分析方面面临极大的挑战。针对分布式3D动态空间数据分析模型实现，本发明将三维空间数据存储在分布式数据库系统中，以指定的时间间隔存储动态3D数据，构成一种新型的3D云数据系统。基本思想是在某一时间段，收集动态体的空间数据，以指定的时间间隔存储某一时间点的数据信息，可用于动态体的行为分析、行为判断。
【专利说明】一种采用分布式3D动态空间数据分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机分布式数据库设计【技术领域】，具体地说是一种采用分布式3D动态空间数据分析方法。
【背景技术】
[0002]数据模型是一种模型，是对现实世界数据特征的抽象。数据模型是严格定义的一组概念的集合，这些概念精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
[0003]三维数据空间模型不仅要表达和显示空间对象本身，而且要表达空间对象间的相互关系:拓扑关系和语义关系，另外还要存储空间对象的属性信息。三维空间数据模型可分为面模型和体模型两类。
[0004]面模型数据结构侧重于三维空间表面的表示，如:地形表面，地质层面等，通过表面表示形成三维空间目标表示，其优点是便于显示和数据更新，不足之处是空间分析难以进行。体模型数据结构侧重于三维空间体的表示，如:水体，建筑物等，通过对体的描述实现三维空间目标表示。其优点是适于空间操作和分析，但存储空间占用较大，计算速度也较慢。
[0005]分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可单独放在一个地方，每台计算机中都可能有DBMS的一份完整拷贝副本，或者部分拷贝副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的逻辑上集中、物理上分布的大型数据库。分布式计算机系统是一种计算机硬件的配置方式和相应的功能配置方式。它是一种多处理器的计算机系统，各处理器通过互连网络构成统一的系统。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种采用分布式3D动态空间数据分析方法。
[0007]本发明的目的是按以下方式实现的，将三维空间数据存储在分布式数据库系统中，以指定的时间间隔存储动态3D数据，收集动态体的空间数据，以指定的时间间隔存储某一时间点的数据信息构成一种新型的3D云数据系统，用于动态体的行为分析、行为判断，具体步骤如下:
(O利用模型三维空间及基本的3D栅格结构和八叉树结构建立数据模型，3D栅格结构是一个紧密排列充满3D空间的阵列，这个结构存储数据没有任何压缩，八叉树结构适合表示体对象，是一个非原始的表示方法，可近似表示复杂形状的对象，对于运动体，记录时间点上的空间数据，以3D栅格结构和八叉树的数据结构存储，将设计好分布式数据库表结构，以列式数据库Hbase为例，首先将运动体分割成一系列细分的点集(X1Y1Z1，12X212,X3Y3Z3…)，将这些点集作为Hbase表的roW_key，将预估能容纳活动体活动范围的空间，分割为细分的点集，将这些点集作为Hbase表的列族，列族中包括3D栅格结构和八叉树的数据结构的所有信息，这样就将活动体的运动完全映射到空间的点集中； (2)当统计运动体3D空间信息时，以一定的时间间隔记录数据，合理利用分布式数据库的实时存取性能，实现数据的随机读写，读写之后，用于数据分析，以三维空间点的形式分析运动体的行为特点、运动趋势，最终根据3D空间划分点的坐标绘制曲线图，使运动体的行为可视化。
[0008]本发明的目的有益效果是:将三维空间数据存储在分布式数据库系统中，以指定的时间间隔存储动态3D数据，构成一种新型的3D云数据系统。基本思想是在某一时间段，收集动态体的空间数据，以指定的时间间隔存储某一时间点的数据信息，可用于动态体的行为分析、行为判断等方面。
【具体实施方式】
[0009](I)以体模型三维空间为例，用最基本的3D栅格结构和八叉树结构建立数据模型，3D栅格结构是一个紧密排列充满3D空间的阵列，这个结构存储数据没有任何压缩。八叉树结构适合表示体对象，是一个非原始的表示方法，可近似表示复杂形状的对象。对于运动体，记录时间点上的空间数据，以3D栅格结构和八叉树的数据结构存储。设计好分布式数据库表结构，以列式数据库Hbase为例。首先将运动体分割成一系列细分的点集(X1Y1Z1，X2Y2Z2，X3Y3Z3…)，将这些点集作为Hbase表的row_key。将一定范围的空间(预估能容纳活动体的活动范围)分割为细分的点集，将这些点集作为Hbase表的列族,列族中包括3D栅格结构和八叉树的数据结构的所有信息，这样就将活动体的运动完全映射到空间的点集中；
(2)当统计运动体3D空间信息时，以一定的时间间隔(如Is)记录数据，合理利用分布式数据库的实时存取性能，可实现数据的随机读写。读写之后，可用于数据分析，以三维空间点的形式分析运动体的行为特点、运动趋势等，最终根据3D空间划分点的坐标绘制曲线图，是运动体的行为可视化。
[0010]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【权利要求】
1.一种采用分布式3D动态空间数据分析方法，其特征在于，将三维空间数据存储在分布式数据库系统中，以指定的时间间隔存储动态3D数据，收集动态体的空间数据，以指定的时间间隔存储某一时间点的数据信息构成一种新型的3D云数据系统，用于动态体的行为分析、行为判断，具体步骤如下: (O利用模型三维空间及基本的3D栅格结构和八叉树结构建立数据模型，3D栅格结构是一个紧密排列充满3D空间的阵列，这个结构存储数据没有任何压缩，八叉树结构适合表示体对象，是一个非原始的表示方法，可近似表示复杂形状的对象，对于运动体，记录时间点上的空间数据，以3D栅格结构和八叉树的数据结构存储，将设计好分布式数据库表结构，以列式数据库Hbase为例，首先将运动体分割成一系列细分的点集(X1Y1Z1，12X212,X3Y3Z3…)，将这些点集作为Hbase表的roW_key，将预估能容纳活动体活动范围的空间，分割为细分的点集，将这些点集作为Hbase表的列族，列族中包括3D栅格结构和八叉树的数据结构的所有信息，这样就将活动体的运动完全映射到空间的点集中； (2)当统计运动体3D空间信息时，以一定的时间间隔记录数据，合理利用分布式数据库的实时存取性能，实现数据的随机读写，读写之后，用于数据分析，以三维空间点的形式分析运动体的行为特点、运动趋势，最终根据3D空间划分点的坐标绘制曲线图，使运动体的行为可视化。
【文档编号】G06F17/30GK104298743SQ201410529971
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】王闯, 李克学, 戴鸿君, 于治楼 申请人:浪潮集团有限公司