专利名称：一种超高分辨率的gis系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及GIS (地理信息系统)的开发领域，特别涉及一种超高分辨率的GIS系统及其实现方法。
背景技术：
随着图层和图形元素的大量增加，GIS (Geographic Information System，地理信息系统)很难即时完成图像的绘制和显示过程，实现中通常采用某种预测机制预先获取地理信息数据、预先完成绘制的方式，并充分利用计算机的内存进行图像缓存,尽可能实现客户操作的基本实时性。 在超高分辨率(大于6*1024*768的分辨率)情况下，图形元素数目是普通分辨率GIS的数倍甚至几十倍，每幅图像地理信息数据获取时间和绘制时间以及占据的系统内容都是原来数倍甚至几十倍，按照传统的显示方法，其预先获取和预先绘制时间太长，图像缓存方法对计算机内存要求可能达到几十G的过高要求。 在超高分辨率GIS应用下，传统实现的预先地理信息数据获取、绘制和图像缓存方法不再适用，其实现也无法达到性能需求。
发明内容
本发明所解决的问题在于提供一种超高分辨率的GIS系统及其实现方法,解决现有技术不能实现超高分辨率GIS系统的问题。 为了解决上述问题，本发明提供了一种超高分辨率的GIS系统,包括 地理信息数据库集群子系统，包括数据库节点，各数据库节点存储地理信息数据，
为地理信息渲染集群子系统提供数据访问服务； 地理信息渲染集群子系统，包括渲染节点，渲染节点并行处理地理信息显示操控
子系统分发的任务,每个渲染节点负责特定的区域，从地理信息数据库集群子系统获取地
理信息数据，完成数据到图像的渲染，并将图像发送给地理信息显示操控子系统； 地理信息显示操控子系统,将接收到的地理位置分解成不同的区域，将接收到的
图层和不同的区域分发给不同的渲染节点，将从渲染节点获取的图像显示出来。 本发明超高分辨率的GIS系统，地理信息显示操控子系统将任务分解后发送给地
理信息渲染集群子系统，地理信息渲染集群子系统采用集群技术，多个渲染节点分别执行
显示操控子系统分发的任务，完成数据的获取和图像的渲染，实现分布式获取和分布式渲
染，从而提供实时高效的超高分辨率GIS系统。 本发明还提供了一种超高分辨率的GIS系统的实现方法，包括以下步骤 接收地理位置和图层并将地理位置分解成不同的区域； 并行获取图层和不同区域对应的图像； 显示与接收到的地理位置和图层对应的图像。 本发明一种超高分辨率的GIS系统的实现方法,将用户选择的地理位置和图层分解成不同的区域，并行处理各区域和图层，使超高分辨率的GIS系统得以实现。
图1是本发明超高分辨率的GI:S系统的实施例结构示意图；[,] 图2是本发明超高分辨率的GIS系统的实施例工作流程示意图3是本发明超高分辨率的GIS系统的实现方法实施例流程示意图。
具体实施例方式
本发明超高分辨率的GIS系统分为3个子系统，地理信息数据库集群子系统存储数据，地理信息渲染集群子系统渲染图像，地理信息显示操控子系统显示图像，地理信息数据库集群子系统和地理信息渲染集群子系统采用集群技术，多个节点同时为上层提供访问服务,使得超高分辨率的GIS系统得以实现，下面结合附图进一步解释本发明。
一种超高分辨率的GIS系统，如图1所示，包括 地理信息数据库集群子系统，包括2个数据库节点，即2个数据库服务器，2个数据库服务器存储相同的地理信息数据并互为热备份，为地理信息渲染集群子系统的渲染节点提供数据访问服务,数据库节点的负载均衡模块检测自身的任务处理状况，当任务过重时，将下一个任务转发给另一个数据库节点； 地理信息渲染集群子系统，包括渲染节点，渲染节点是具有很强图像数据处理能力的处理器，如Digicom Magic处理器，渲染节点的个数根据需要增减，显示单元越多就需要越多的渲染节点，以保证系统的渲染速度，如显示单元是64个,则渲染节点可以选择4个，显示单元是256个，渲染节点可以选择16个，各渲染节点并行处理显示操控节点分发的任务,每个渲染节点负责特定的区域，按照各自负责的区域和图层从地理信息数据库集群子系统的数据库节点获取地理信息数据，完成数据到图像的渲染，并将图像发送给地理信息显示操控子系统,每个渲染节点除完成当前地理位置的渲染,还采用双向金字塔算法预测与当前地理位置相关的地理位置，并完成相关地理位置的地理信息数据获取和数据到图像的渲染及图像的缓存，各渲染节点根据需要自由交换缓存的图像，以备下次被访问时能够立即返回图像数据，各渲染节点互为热备份，渲染节点的负载均衡模块检测自身的任务处理状况，当任务过重时,将下一个任务转发给另一个渲染节点，渲染节点的失败转移模块用于检测数据库节点的运行状况，当检测到数据库节点失效时，则转向另一个数据库节点获取数据，以保证系统的高可靠些； 地理信息显示操控子系统，包括显示操控节点和显示设备，显示操控节点是超高
分辨率多屏输出计算机,显示设备是超大显示面积拼接显示墙,显示操控节点为用户提供
操作界面并将用户选择的地理位置划分成不同的区域,将不同的区域和用户选择的图层分
发给不同的渲染节点去完成,渲染节点完成图像渲染后，显示操控节点将图像合并后显示
在显示墙上，显示操控节点的失败转移模块，用于检测渲染节点的运行状况，当渲染节点失
效时,将该渲染节点负责的区域转移给另一个渲染节点。 其工作过程如图2所示 步骤201 :显示操控节点将用户通过操作界面选择的地理位置分解成不同的区域并将不同的区域和用户选择的图层分配给不同的渲染节点；
步骤202 :多个渲染节点并行处理所负责的区域和图层，将渲染后的图像发送给显示操控节点； 步骤203 :显示操控节点将接收的图像合并后显示在显示墙上。
所述步骤202包括以下步骤 步骤2021 :渲染节点判断与所负责的区域和图层对应的图像是否已经渲染，如果已经渲染进入歩骤2025，如果没有渲染进入步骤2022 ; 步骤2022 :渲染节点判断周边渲染节点(负责上下左右紧邻区域图像渲染的节
点)是否有对应图像，如果有，则进入步骤2023，如果没有进入步骤2024 ; 步骤2023 :从周边渲染节点获取对应地理信息数据和图像，进入步骤2025 ; 步骤2024 :渲染节点从数据库节点获取与所负责区域和图层对应的地理信息数
据，完成数据到图像的渲染； 步骤2025 :渲染节点发送图像给显示操控节点； 步骤2026 :渲染节点预测与当前位置相关的位置，渲染并缓存相关位置的图像。
—种超高分辨率GIS系统的实现方法，如图3所示包括以下步骤 步骤301 :接收地理位置和图层并将地理位置分解成不同的区域； 步骤302 :并行获取图层和不同区域对应的图像； 步骤303 :显示与接收到的地理位置和图层对应的图像。
所述步骤302包括以下步骤 步骤3021 :判断图层和不同的区域对应的图像是否已经渲染，如果已经渲染进入步骤303，如果没有进入步骤3022 ; 步骤3022 :获取图层和不同的区域对应的数据，完成数据到图像的渲染， 歩骤3023 :预测相关位置，完成相关位置的图像的渲染和缓存。 上述相关位置是指根据双向金字塔算法预测到的与当前位置相关的位置。 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明
的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范
围之内。
权利要求
一种超高分辨率的GIS系统，其特征在于，包括地理信息数据库集群子系统，包括数据库节点，各数据库节点存储地理信息数据，为地理信息渲染集群子系统提供数据访问服务；地理信息渲染集群子系统，包括渲染节点，渲染节点并行处理地理信息显示操控子系统分发的任务，每个渲染节点负责特定的区域，从地理信息数据库集群子系统获取地理信息数据，完成数据到图像的渲染，并将图像发送给地理信息显示操控子系统；地理信息显示操控子系统，将接收到的地理位置分解成不同的区域，将接收到的图层和不同的区域分发给不同的渲染节点，将从渲染节点获取的图像显示出来。
2. 根据权利要求1所述的超高分辨率的GIS系统，其特征在于，所述数据库节点的个数是2个，2个数据库节点互为热备份。
3. 根据权利要求1或2所述的超高分辨率的GIS系统，其特征在于，所述数据库节点为数据库服务器；和/或所述数据库节点包括负载均衡模块，用于检测自身任务处理状况，当任务过重时，将下一个任务配置给另一个数据库节点。
4. 根据权利要求1所述的超高分辨率的GIS系统,其特征在于，所述渲染节点通过双向金字塔算法预测与当前地理位置相关的地理位置，并获取相关地理位置的地理信息数据，完成相关地理位置的图像渲染和缓存，各渲染节点之间根据需要自由交换缓存的图像。
5. 根据权利要求1或4所述的超高分辨率的GIS系统，其特征在于，所述渲染节点为图像处理器；和/或所述渲染节点包括负载均衡模块，用于检测自身任务处理状况，当任务过重时，将下一个任务配置给另一个渲染节点；和/或所述渲染节点包括失败转移模块，用于检测数据库节点的运行状况，当检测到数据库节点失效时，则转向另一个数据库节点获取数据；和/或所述渲染节点互为热备份。
6. 根据权利要求1所述的超高分辨率的GIS系统，其特征在于，所述地理信息显示操控子系统包括显示操控节点和显示设备，所述显示操控节点为用户提供操作界面，将用户选择的地理位置分解成不同的区域，把用户选择的图层和不同的区域分发给不同的渲染节点，把从渲染节点获取的图像显示在显示设备上。
7. 根据权利要求6所述的超高分辨率的GIS系统，其特征在于，所述显示操控节点包括失败转移模块，用于检测渲染节点的运行状况，当渲染节点失效时，将该渲染节点负责的区域转移给另一个渲染节点。
8. —种超高分辨率GIS系统的实现方法,其特征在于，包括以下步骤(1) .接收地理位置和图层并将地理位置分解成不同的区域；(2) .并行获取图层和不同区域对应的图像；(3) .显示与接收到的地理位置和图层对应的图像。
9. 根据权利要求8所述的超高分辨率GIS系统的实现方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤a. 获取图层和不同区域对应的地理信息数据；b. 将数据渲染成图像。
10. 根据权利要求9所述的超高分辨率GIS系统的实现方法，其特征在于，在所述步骤a之前包括歩骤判断对应图像是否已经渲染，如果已经渲染进入步骤(3),如果没有进入步骤a ;在所述步骤b之后包括步骤预测相关位置，完成相关位置的图像的渲染和缓存。
全文摘要
本发明提供了一种超高分辨率的GIS系统，地理信息数据库集群子系统存储数据，地理信息渲染集群子系统将从地理信息数据库集群子系统获取的数据渲染成图像，地理信息显示操控子系统将从地理信息渲染集群子系统获取的图像显示出来，本发明还提供了一种超高分辨率的GIS系统的实现方法，将用户选择的地理位置分解成不同的区域，并行处理各区域和图层，使超高分辨率的GIS系统得以实现。
文档编号G06F17/30GK101770634SQ20091021427
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者刘明华 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司