一种基于地球呈现的数据分析方法及其系统与流程

本发明属于数据分析技术领域，尤其涉及一种基于地球呈现的数据分析方法及其系统。

背景技术：

译见(www.yeesight.com)是一个辐射全球的跨语言大数据平台，面向的是有数据分析需求的用户群体。通过对网页新闻，社交媒体，论坛博客，电商数据等多样化互联网数据进行采集，使用先进的自然语言处理技术，深耕结构化与非结构化的数据，发挥机器翻译和人工智能的优势，以精准、快速、可视和定制的服务，将跨越空间、时间和语言的信息汇聚与分析，让用户通过数据分析来洞察数字背后未来趋势、深度观点、危机风险、波动走向等，达到透视商业价值驱动价值更新。

译见地球首页，利用OpenGL,结合全球高程和遥感映像数据实现了真实的球体建模、纹理映射、2D地球转化、旋转、缩放等，并以此解决实现了全球媒体大数据呈现分布和多样化互联网采集与汇聚分析等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于地球呈现的数据分析方法及其系统，旨在解决全球媒体大数据不能很好的在3d地球上进行布点和分类统计分析的问题。

本发明是这样实现的，一种基于地球呈现的数据分析方法，所述基于地球呈现的数据分析方法包括以下步骤：

Web GL的三维虚拟地球绘制，通过客户端进行译见三维虚拟地球系统基础网格的构建、可视瓦片的请求和渲染以及各类媒体数据人机交互；

Java Script的内存管理，通过应用层的GIS的应用服务器，实现GIS的应用服务；当收到客户端的数据请求后，还进行译见地球空间量算分析和空间查询以及译见的缓存；

Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理，通过数据服务层进行三维虚拟地球中影像、地形和三维模型的空间数据的组织和管理。

进一步，Web GL的三维虚拟地球绘制方法包括：

1)三维球体轮廓的渲染；三维球体轮廓的渲染被封装在基于WebGL的框架内，在页面中使用scripts标签引入框架的javaScript文件，使用框架中定义的接口在浏览器上渲染出三维地球；

2)可视区域的确定，对经过视点与视窗中心的直线与地球模型求交，以交点为中心的一个正方形为可视区域；正方形的边长由交点的经纬度与当前层数的分辨率共同确定；

3)可视瓦片的选取，确定可视区域后，根据当前视点相对与地球模型的位置确定一个最高分辨率，然后从最低分辨率一级开始，按照四叉树的方式对当前层的可视瓦片逐级往上刨分，直接选出可视瓦片列表。

进一步，

Java Script的内存管理方法包括：

在JavaScript中，当服务器收到客户端的数据请求后，由jquery.ajax()执行异步http请求，调用query.load()从服务器加载数据并返回指定的元素中，无论数据是否加载完成，都取消加载并释放内存。

进一步，Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理方法包括：

设定一个定长的对象数据存储服务器根据请求返回到客户端瓦片时，首先检查请求的瓦片是否在缓存，如果在直接返回，否则，向服务器发出请求，并采用算法更新数组，用请求到的最新瓦片替换最近使用次数最少的瓦片。

本发明另一目的在于提供一种基于地球呈现的数据分析系统，所述基于地球呈现的数据分析系统包括：

客户端，用于负责译见三维虚拟地球系统基础网格的构建，可视瓦片的请求和渲染以及各类媒体数据人机交互；

应用层，用于实现GIS的应用服务，还用于译见地球空间量算分析和空间查询，译见缓存；

数据服务层，用于负责三维虚拟地球中影像、地形和三维模型等空间数据的组织和管理。

进一步，所述客户端包括：

所述应用层包括：用于实现GIS的应用服务的GIS的应用服务器；

译见地球空间量算分析的译见地球空间量算模块；

空间查询的译见空间查询模块；

译见缓存的服务器缓存模块；

所述数据服务层包括：

服务器；

影像瓦片数据模块；

地形瓦片数据模块；

金字塔结构数据模型。

本发明为了实现译见3d地球B/S模式下基于WebGL三维虚拟地球系统，使用JavaScript语言进行编程实现，程序的调试借助已开启WebGL功能的Google Chrome浏览器，实验数据以四叉树结构存放在部署于译见生产环境中的HTTP Server上，数据采用译见新闻媒体真实数据进行建模分析，在3d地球上进行布点和分类统计分析。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于地球呈现的数据分析流程图。

图2是本发明实施例提供的基于地球呈现的数据分析系统示意图。

图中：1、客户端；2、应用层；3、数据服务层。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明译见地球核心采取Web GL技术使得在普通的浏览器上渲染三维虚式的三维虚拟地球系统。基于Web GL这一跨平台的Web地球三维图形开发环境,构建了Browse/Server模式下的多层体系结构，关键点主要包括Web GL的三维虚拟地球绘制、Java Script的内存管理和Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于地球呈现的数据分析方法，所述基于地球呈现的数据分析方法包括以下步骤：

S101：Web GL的三维虚拟地球绘制，通过客户端进行译见三维虚拟地球系统基础网格的构建、可视瓦片的请求和渲染以及各类媒体数据人机交互。

S102：Java Script的内存管理，通过应用层的GIS的应用服务器，实现GIS的应用服务；当收到客户端的数据请求后，还进行译见地球空间量算分析和空间查询以及译见的缓存。

S103：Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理，通过数据服务层进行三维虚拟地球中影像、地形和三维模型的空间数据的组织和管理。

进一步，Web GL的三维虚拟地球绘制方法包括：

1)三维球体轮廓的渲染；三维球体轮廓的渲染被封装在基于WebGL的框架内，在页面中使用scripts标签引入框架的javaScript文件，使用框架中定义的接口在浏览器上渲染出三维地球；

2)可视区域的确定，对经过视点与视窗中心的直线与地球模型求交，以交点为中心的一个正方形为可视区域；正方形的边长由交点的经纬度与当前层数的分辨率共同确定；

3)可视瓦片的选取，确定可视区域后，根据当前视点相对与地球模型的位置确定一个最高分辨率，然后从最低分辨率一级开始，按照四叉树的方式对当前层的可视瓦片逐级往上刨分，直接选出可视瓦片列表。

进一步，Java Script的内存管理方法包括：

在JavaScript中，当服务器收到客户端的数据请求后，由jquery.ajax()执行异步http请求，调用query.load()从服务器加载数据并返回指定的元素中，无论数据是否加载完成，都取消加载并释放内存。

进一步，Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理方法包括：

设定一个定长的对象数据存储服务器根据请求返回到客户端瓦片时，首先检查请求的瓦片是否在缓存，如果在直接返回，否则，向服务器发出请求，并采用算法更新数组，用请求到的最新瓦片替换最近使用次数最少的瓦片。

如图2所示，本发明实施例提供的基于地球呈现的数据分析系统，所述基于地球呈现的数据分析系统包括：

客户端1，用于负责译见三维虚拟地球系统基础网格的构建，可视瓦片的请求和渲染以及各类媒体数据人机交互；

应用层2，用于实现GIS的应用服务，还用于译见地球空间量算分析和空间查询，译见缓存；

数据服务层3，用于负责三维虚拟地球中影像、地形和三维模型等空间数据的组织和管理。

进一步，所述客户端包括：

所述应用层包括：用于实现GIS的应用服务的GIS的应用服务器；

译见地球空间量算分析的译见地球空间量算模块；

空间查询的译见空间查询模块；

译见缓存的服务器缓存模块；

所述数据服务层包括：

服务器；

影像瓦片数据模块；

地形瓦片数据模块；

金字塔结构数据模型。

下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

1、Web GL的三维虚拟地球绘制。

基于WebGL的译见三维地球体的绘制主要分为3个步骤：

1)三维球体轮廓的渲染。三维球体轮廓的渲染被封装在基于WebGL的框架内，在页面中使用scripts标签引入框架的javaScript文件，使用框架中定义的接口在浏览器上渲染出三维地球。

2)可视区域的确定，传统的做法是通过将视景体与地球模型求交完成可视区域的计算，本发明的分析方法在此基础上将其简化，对经过视点与视窗中心的直线与地球模型求交，以交点为中心的一个正方形即是可视区域，正方形的边长由交点的经纬度与当前层数的分辨率共同确定。

3)可视瓦片的选取，确定了可视区域后，根据当前视点相对与地球模型的位置确定一个最高分辨率，然后从最低分辨率一级开始，按照四叉树的方式对当前曾的可视瓦片逐级往上刨分，直接选出可视瓦片列表

2、Java Script的内存管理。

当访问译见3d地球首页用户网速较慢或者瓦片数据没有下载完成而需要查看其它区域的信息时，程序应该能够立即终止瓦片的下载，重新计算下载，这就是异步访问机制，在JavaScript中，如数据库事物、文件下载等耗时的异步操作通常被封装在JQuery.j框架中。当服务器收到客户端的数据请求后，由jquery.ajax()执行异步http请求，调用query.load()从服务器加载数据并返回指定的元素中，无论数据是否加载完成，都取消加载并释放内存。

3、Web端瓦片四叉树调用过程中的缓存管理。

译见3d地球基于WebGL的三维虚拟地球系统在构建过程中用到的瓦片具有数据文件多，数据量大的特点，如何根据客户端的请求快速返回所需的瓦片将直接关系到系统的运行效率。

本发明提出的缓存方法具体步骤是：设定一个定长的对象数据存储服务器根据请求返回到客户端瓦片时，首先检查请求的瓦片是否在缓存，如果在直接返回，否则，向服务器发出请求，并采用算法更新数组，用请求到的最新瓦片替换最近使用次数最少的瓦片。

本发明为了实现译见3d地球B/S模式下基于WebGL三维虚拟地球系统，使用JavaScript语言进行编程实现，程序的调试借助已开启WebGL功能的Google Chrome浏览器，实验数据以四叉树结构存放在部署于译见生产环境中的HTTP Server上，数据采用译见新闻媒体真实数据进行建模分析，在3d地球上进行布点和分类统计分析。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。