一种网格数据图实现方法和装置与流程

1.本发明属于电子信息技术领域，涉及一种网格数据图实现方法和装置。


背景技术：

2.传统矢量地图分为平面地图和三维地图。平面地图以图层的方式，分别存储于空间信息系统，每个图层独立的表达一类空间对象。三维地图以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述。一般采用航空摄影、三维精模等技术手段完成制作。三维地图主要用于空间对象的外表面的表达，具有良好的可视化效果。
3.网格地图是将地球空间按照一定规则将地球制图区域划分为网格，以网格集来表示点状、线状、面状地理要素定量分布特征的制图方法。现有网格地图一类是业务网格，主要用于某个行业的管理，比如社区管理网格、环保网格、气象网格；一类是地理格网，比如基于地理格网的人口分布分析、基于地理格网的地理要素整合。
4.但现有网格地图是平面网格，没有高度信息，同时网格大小固定，划分完成后不能随意更改，如果改变网格范围，那么关联的数据需要人为更新；并且由于现有网格是局部网格，因此业务网格仅服务于某个城市，一般以城市为对象进行划分。


技术实现要素：

5.本发明以整个地球为研究对象，提出一种网格数据图实现方法和装置，能够实现立体化、多尺度、可聚合的网格模型，并且可以实现针对不同维度的三维网格数据图和平面网格数据图。
6.本发明通过以下技术方案实现。
7.一种三维网格数据图实现方法，包括：从原始数据中获取空间位置信息；根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；根据所述空间位置信息及确定的数据剖分层级对空间立体对象进行三维网格剖分结构化处理，生成三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表；基于所述三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表生成区域三维网格图。
8.一种平面网格数据图实现方法，包括：获取栅格底图、矢量底图的元数据信息，从所述元数据信息中提取空间位置信息；根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；根据所述空间位置信息生成对应所述数据剖分层级的北斗网格码；采用网格图发布引擎将所述北斗网格码生成平面网格图层。
9.本发明有益效果：
10.1、本发明平面网格数据图实现时的各级网格可聚合、可分裂，满足不同尺度的数据要求，不同层级的网格可关联不同尺度和分辨率的空间数据；
11.2、本发明三维网格数据图实现时构建三维立体模型，可实现立体对象的关联和展示，尤其是场数据表达方面，可实现场数据的真三维可视化；
12.3、本发明采用统一编码进行数据关联，原始数据库更新时，展示系统的数据自动关联更新。
附图说明
13.图1为本发明实施方式的平面网格数据图实现方法流程图；
14.图2为本发明实施方式的三维网格数据图实现方法流程图；
15.图3为本发明实施方式的平面网格数据图实现装置图；
16.图4为本发明实施方式的三维网格数据图实现装置图。
具体实施方式
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.本发明的网格数据图实现方法包括平面网络数据图的实现和三维网格数据图的实现。
19.如图1所示，本具体实施方式的一种平面网格数据图实现方法，具体包括：
20.步骤一、获取栅格底图、矢量底图的元数据信息，从所述元数据信息中提取空间位置信息；
21.步骤二、根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；
22.步骤三、根据所述空间位置信息生成对应所述数据剖分层级的北斗网格码；
23.步骤四、采用网格图发布引擎将所述北斗网格码生成平面网格图层；其中，所述平面网格图层的每一个网格为标准网格，网格利用地球空间网格剖分方法按层级递归划分，低层级网格根据前几位相同的编码，聚合为高层级网格；高层级网格，通过进一步剖分和编码，可分裂为低层级网格，能够满足不同尺度的数据要求。
24.具体实施时，源数据库更新，属性信息与网格编码自动重新匹配；展示系统按照新的匹配结果进行展示，从而实现同步更新。
25.如图2所示，本具体实施方式的一种三维网格数据图实现方法，具体包括：
26.步骤1、从原始数据中获取空间位置信息；
27.本实施例中，所述原始数据包括：cad(computer aided design，计算机辅助设计)数据、数字正射影像、真正射影像、倾斜摄影三维模型、激光点云、街景数据、bim(building information modeling，建筑信息模型)数据及对象高程数据，例如水深数据、建筑物高度数据。
28.步骤2、根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；
29.步骤3、根据所述空间位置信息及确定的数据剖分层级对空间立体对象进行三维网格剖分结构化处理，生成三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表；
30.步骤4、基于所述三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表生成区域三维网格图；本实施例中，生成区域三维网络图后根据空间立体对象属性和颜色之间的对应关系，在所述区域三维网格图中着色显示；具体实施时，当所述空间立体对象属性发生变化时，区域三维网格图中的网格随之变化。在三维数据图显示时可以直观的显示出空间属性的变化。例如：采用黄色网格代表有人居住的房间；无色网格代表无人居住的房间，当入住人员信息
变化时，网格实时变化。
31.根据上述三维网格数据图实现方法，下面以城市三维立体网格地图建设为例：
32.本实施例中的三维立体网格地图的建设采用城市平面电子地图配合地名地址数据表通过大数据分析的方式来构建，在构建网格图的同时利用数据对网格进行属性赋值，做到信息数据关联标注到楼、到单元、到层、到户室。
33.首先，以地名地址数据匹配建筑，获取原始数据。以信息表中的标准地址信息(精确到单栋建筑)查找匹配电子地图中的对应建筑物矢量图，获取建筑物轮廓图矢量数据。
34.其次，以地名地址数据分析建筑结构、构建建筑网格图，确定数据剖分层级。在标准地址信息数据中汇聚所有“北京市朝阳区安贞西里二区24号楼”的精确到户室的数据，分析此栋建筑所包含的单元数、楼层数和户室数，精确到每个单元的层数(不同单元可能层数不同)、每单元每层的分户室数量情况等，形成单栋建筑单元、楼层、户室等信息的建筑信息数据库。
35.然后，构建建筑网格图，生成三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表。设定建筑层高或者直接设置建筑高度，调用建筑信息数据库据构建此栋建筑的立体白模。针对获取的建筑数据，考虑其空间大小，选择适当的网格层级(网格尺寸)对建筑白模进行立体网格剖分建模形成此建筑的网格图。建筑的白模具有平面的位置信息、建筑轮廓信息、高度信息等空间三维立体数据，在地理空间中形成一个实体，利用geosot(全球剖分网格)编码软件对此三维立体建筑模型进行立体网格剖分并编码同时生成此建筑的网格索引表。
36.最后，网格关联信息数据，聚合生成城市网格地图。在生成建筑的三维立体网格图后，调用此建筑的信息数据库，读取单元数据、楼层数据和分户室数据，依据层高设置和基本户室分设方案，利用数据对建筑的三维立体网格进行信息数据赋值关联，把数据信息落实到建筑三维立体网格图的单元、楼层和户室位置上。
37.关于层高设置和基本户室分设方案，可以针对当地的建筑特点，针对不同用途的建筑，形成基本的层高和户室分设知识图谱，智能匹配，人工检核。
38.在完成单栋建筑的三维立体网格图生成和信息数据的网格赋值关联后，就形成了单栋建筑的网格图数据。把一个小区、一个城市的所有建筑三维立体网格图通过城市网格地图汇聚起来就可以生成一个小区、一个城市的三维立体网格地图。
39.城市网格地图可以通过城市电子地图、城市卫星遥感影像图网格剖分编码形成，建筑网格图通过空间网格编码与城市网格地图进行匹配，生成城市网格地图。
40.如图3所示，本发明实施例进一步给出一种平面网格数据图实现装置，包括：
41.元数据获取模块，用于获取栅格底图、矢量底图的元数据信息，从所述元数据信息中提取空间位置信息；
42.数据剖分模块，用于根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；
43.网格码生成模块，用于根据所述空间位置信息生成对应所述数据剖分层级的北斗网格码；
44.网格图层生成模块，用于采用网格图发布引擎将所述北斗网格码生成平面网格图层。
45.如图4所示，本发明实施例进一步给出一种三维网格数据图实现装置，包括：
46.数据获取模块，用于从原始数据中获取空间位置信息；
47.数据剖分模块，用于根据使用需求或数据精度以及剖分层级策略，确定数据剖分层级；
48.网格剖分模块，用于根据所述空间位置信息及确定的数据剖分层级对空间立体对象进行三维网格剖分结构化处理，生成三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表；
49.网格图生成模块，用于基于所述三维立体逻辑剖分网格编码和网格索引大表生成区域三维网格图。
50.本发明实施例进一步给出一种三维网格数据图实现电子设备，包括：
51.处理器，用于执行多条指令；
52.存储器，用于存储多条指令；
53.其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的三维网格数据图实现方法。
54.本发明实施例进一步给出一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述的三维网格数据图实现方法。
55.当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。