专利名称：地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法
技术领域：
本发明涉及地理信息技术领域，尤其是涉及一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法。
背景技术：
地图是人类空间认知的重要工具。人类借助地图来认知周围的环境。信息时代社会各个方面对数字地图产品的需求，发生了新的深刻变化。数字化、网络化技术在社会各个方面得到广泛应用的今天，地图出版也实现了从传统模拟方式向现代数字方式转变的重大变革，传统的地图出版过程从物理媒体(如各种银盐感光胶片、非银盐感光胶片、印版等)转向数字媒体(如网络、光盘、磁盘及其他形式的数字存储介质)，存储方式从仓库存储转向高密数字存储方式，最主要的是作业过程从模拟流程中物理化学处理方式转向数字流程中数据流方式。计算机技术引入地图制图学后，使学科产生了巨大的变革，它不仅丰富了地图的内容，还改变了从地图编绘到印前制版整个传统的地图生产流程。地图制图出版系统的最终目标是要实现地图生产的数字化和一体化。“一体化”，不仅是指地图制图与地图出版输出的一体化，也是指地图制图和空间数据生产的一体化。随着地图产品模式的多样化发展，其出版的数据也与日俱增，而地图数据一体化的管理以及发布存在明显不足，主要表现在两个方面:一是没有一个系统的管理方法，地图出版数据数量大，而且格式多样，没有一套完整的体系结构或平台来系统管理这些出版数据，使得数据混乱的放置，数据的重复录入等。二是没有一个地图出版数据多媒介发布的平台，无法把已有的地图出版数据资源有效利用，让更多的研究者以不同的方式获取到，也不利于数据的共享以及地图集研究成果的传播。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其灵活方便，易于实现，以一套数据完成了建库和出版的双重需要，方便组织管理，实现了数字化地图生产流程，更新快捷，有利于数据的共享以及地图集研究成果的传播，应用前景好。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于该方法包括以下步骤:步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信:首先，采用线性四叉树算法构建编码标准体系；接着，将地图进行P次分割，形成一幅大小为2PX2P的图像；然后，根据2PX2P的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域，包括相同尺寸边邻域、相同尺寸角邻域、不同尺寸边邻域和不同尺寸角邻域；其中，P为分割次数且为自然数；步骤二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据，其过程如下:步骤201、利用网格空间索引技术构建空间数据快速检索文件:首先，将地图纵横分割成若干个均等的小块，每个小块都作为一个桶，将落在该小块内的空间对象的ID置入该小块对应的桶中，并对每个桶对应设置一个桶号，构建空间索引表和空间对象属性表并存储到数据库服务器中；其中，空间索引表由桶号、空间对象ID号和空间对象类别构成，空间对象属性表由表名、空间对象ID号和空间对象中属性数据的z个属性构成,空间索引表与空间对象属性表通过空间对象ID号及空间对象类别相关联，其中，z为自然数；然后，对空间索引表按桶号建立索引，对空间对象属性表按空间对象ID号建立索引，并构建如下的空间数据快速检索文件:步骤Al、定义桶号集为B-SET= {B。，c=l，2，…，r}，中间结果集为N-SET，查询结果集为R-SET，且N-SET和R-SET均为空集；其中，r为自然数；步骤B1、判断B-SET是否为空集，当B-SET为空集时，转到步骤F1，当B-SET为非空集时，假设B-SET中有m个元素；其中，m为自然数；步骤Cl、定义 c=l;
步骤D1、对空间索引表，提出查询桶号为B。的请求，将查询所得到的空间对象ID号与空间对象类别存入N-SET中；步骤E1、判断c是否等于m，当c等于m时，转到步骤F1，当c不等于m时，取c=c+l，转到步骤Dl ；步骤F1、判断N-SET是否为空集，当N-SET为空集时，转到步骤J1，当N-SET为非空集时，假设N-SET中有q个元素且N-SET= {N」，j=l, 2，…，q};其中，q为自然数；步骤G1、定义 j=l;步骤H1、根据Nj中的空间对象ID号与空间对象类别，在表名与Nj中的空间对象类别值相同的空间对象属性表中，查询空间对象ID号与Nj中的空间对象ID号相同对象的属性集，将查询结果存入R-SET中；步骤I1、判断j是否等于q，当j等于q时，转到步骤J1，当j不等于q时，取j=j+l，转到步骤Hl ；步骤Jl、结束返回；步骤202、分图层、分区和实体三个层次实现地图缓存存储和缓存访问:在创建地层时，为图层生成一个32位的图层ID作为图层的唯一标识，当将图层数据读到缓存中时，根据图层ID分配不同的缓存空间，图层中的实体按照步骤201分割成若干个均等的小块，并对同一个小块中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，缓存存储和缓存访问图层数据时，以各个分区为单位存储和访问实体数据；步骤203、对地图进行分布式存储并构建地图数据与实时数据查询引擎:对每张地图划分为地图子区域，并在地图编译系统子区域字典中注册各个地图子区域的界限，同时按各个地图子区域的界限，对整个地图的索引表和属性表进行水平数据分割，将属于不同地图子区域的索引表和对象属性表，存储在不同的数据库服务表内，并注册存储位置，构建起地图数据与实时数据查询引擎；步骤三、建立地图出版数据数据库:将经过步骤二处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中，其过程如下:
步骤301、矢量地图数据的构建与存储:首先，利用点集拓扑理论中“点、线、面、体”的拓扑模型构建地图出版数据的空间数据模型；然后，将构建的空间数据模型转换为逻辑模型，得到导入嵌入式数据库中的主要数据库表并导入嵌入式数据库中进行存储，包括实体表、图层表、地图表、显示配置方案表和显示配置项表；步骤302、属性数据的构建与存储:首先，对步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型进行描述，构建图集属性数据模型；然后，将构建的图集属性数据模型转换成图集属性数据表并导入嵌入式数据库中进行存储；步骤303、属性数据与空间数据对应关系的构建:将步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型与步骤302中构建的属性数据结合构成地理对象，将地理对象与图形对象进行关联形成图形表示对象，用于表示复杂的图集对象；步骤四、对步骤三中建立的地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布，其中，地图出版数据一体化管理包括新建地图、新建地图集、添加地图、批量导入地图、地图浏览缩放、地图集查询、地图查询和地图属性管理。上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤一中采用线性四叉树算法构建编码标准体系的过程为:将地图所在的空间区域按照经度和纬度方向分别等分为两部分，并形成四个相同大小的空间子区域，这四个子区域按照顺时针方向分别被编号为0、1、3、2，其中北部子区域N4={0，1}，南部子区域S4={2，3}，西部子区域W4={0，2}，东部子区域E4={1，3}，各个子区域的边邻域分别为东邻域、南邻域、西邻域和北邻域，各个子区域的角邻域分别为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域。上述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤一中根据2PX2P的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域的过程为:
步骤101、相同尺寸边邻域的确定:对于待求像元A=Qpq2'…、qn，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数< 2时，待求像元为边界像元；其中，η为自然数；当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域按照如下规则确定:当qn=0时，根据采用线性四叉树算法构建的编码标准体系，待求像元A的东边邻域为A+1 ;待求像元A的南边邻域为A+2 ;对于待求像元A的西边邻域，从待求像元A编码的末位1 按从右到左的顺序扫描，直到找到第一个不属于西部集合的编码Qi为止，然后将qi+i，(ii+2^…，Qn的值均加I，Qi的值减I，Qi Q2^…，Q1-1的值不变，得到的新编码即为所求西边邻域的编码，当找不到不属于西部集合的编码时，说明待求像元A为西边界像元，其西
边邻域不存在，待求像元A与其邻域编码的差值根据公式八=4'^- 1 41计算得出；
Δ当qn=l时，根据步骤2011中构建的编码标准体系，待求像元A的西边邻域为A-1 ；
待求像元A的南边邻域为A+2 ;待求像元A的其东边邻域为;待求像元A的北
1=0边邻域为
权利要求
1.一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信:首先，采用线性四叉树算法构建编码标准体系；接着，将地图进行P次分割，形成一幅大小为2PX2P的图像；然后，根据2PX2P的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域，包括相同尺寸边邻域、相同尺寸角邻域、不同尺寸边邻域和不同尺寸角邻域；其中，P为分割次数且为自然数； 步骤二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据，其过程如下: 步骤201、利用网格空间索引技术构建空间数据快速检索文件:首先，将地图纵横分割成若干个均等的小块，每个小块都作为一个桶，将落在该小块内的空间对象的ID置入该小块对应的桶中，并对每个桶对应设置一个桶号，构建空间索引表和空间对象属性表并存储到数据库服务器中；其中，空间索引表由桶号、空间对象ID号和空间对象类别构成，空间对象属性表由表名、空间对象ID号和空间对象中属性数据的z个属性构成，空间索引表与空间对象属性表通过空间对象ID号及空间对象类别相关联，其中，z为自然数；然后，对空间索引表按桶号建立索引，对空间对象属性表按空间对象ID号建立索引，并构建如下的空间数据快速检索文件: 步骤Al、定义桶号集为B-SET= {B。，c=l, 2，…，r}，中间结果集为N-SET，查询结果集为R-SET，且N-SET和R-SET均为空集；其中，r为自然数； 步骤B1、判断B-SET是否为空集，当B-SET为空集时，转到步骤F1，当B-SET为非空集时，假设B-SET中有m个元素；其中，m为自然数； 步骤Cl、定义C=I ； 步骤D1、对空间索引表，提出查询桶号为B。的请求，将查询所得到的空间对象ID号与空间对象类别存入N-SET中； 步骤E1、判断c是否等于m,当c等于m时,转到步骤Fl,当c不等于m时,取c=c+l,转到步骤Dl ； 步骤F1、判断N-SET是否为空集，当N-SET为空集时，转到步骤J1，当N-SET为非空集时，假设N-SET中有q个元素且N-SET= {N」，j=l, 2,…，q};其中，q为自然数； 步骤G1、定义j=l ； 步骤H1、根据％中的空间对象ID号与空间对象类别，在表名与％中的空间对象类别值相同的空间对象属性表中，查询空间对象ID号与％中的空间对象ID号相同对象的属性集，将查询结果存入R-SET中； 步骤I1、判断j是否等于q，当j等于q时，转到步骤J1，当j不等于q时，取j=j+l，转到步骤Hl ； 步骤J1、结束返回； 步骤202、分图层、分区和实体三个层次实现地图缓存存储和缓存访问:在创建地层时，为图层生成一个32位的图层ID作为图层的唯一标识，当将图层数据读到缓存中时，根据图层ID分配不同的缓存空间，图层中的实体按照步骤201分割成若干个均等的小块，并对同一个小块中的实体数据划分成几何数据和属性数据分别缓存，缓存存储和缓存访问图层数据时，以各个分区为单位存储和访问实体数据； 步骤203、对地图进行分布式存储并构建地图数据与实时数据查询引擎:对每张地图划分为地图子区域，并在地图编译系统子区域字典中注册各个地图子区域的界限，同时按各个地图子区域的界限，对整个地图的索引表和属性表进行水平数据分割，将属于不同地图子区域的索引表和对象属性表，存储在不同的数据库服务表内，并注册存储位置，构建起地图数据与实时数据查询引擎； 步骤三、建立地图出版数据数据库:将经过步骤二处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中，其过程如下: 步骤301、矢量地图数据的构建与存储:首先，利用点集拓扑理论中“点、线、面、体”的拓扑模型构建地图出版数据的空间数据模型；然后，将构建的空间数据模型转换为逻辑模型，得到导入嵌入式数据库中的主要数据库表并导入嵌入式数据库中进行存储，包括实体表、图层表、地图表、显不配置方案表和显不配置项表； 步骤302、属性数据的构建与存储:首先，对步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型进行描述，构建图集属性数据模型；然后，将构建的图集属性数据模型转换成图集属性数据表并导入嵌入式数据库中进行存储； 步骤303、属性数据与空间数据对应关系的构建:将步骤301中构建的地图出版数据的空间数据模型与步骤302中构建的属性数据结合构成地理对象，将地理对象与图形对象进行关联形成图形表示对象，用于表示复杂的图集对象； 步骤四、对步骤三中建立的地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布，其中，地图出版数据一体化管理包括新建地图、新建地图集、添加地图、批量导入地图、地图浏览缩放、地图集查询、地图查询和地图属性管理。
2.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤一中采用线性四叉树 算法构建编码标准体系的过程为:将地图所在的空间区域按照经度和纬度方向分别等分为两部分，并形成四个相同大小的空间子区域，这四个子区域按照顺时针方向分别被编号为0、1、3、2，其中北部子区域N4={0，1}，南部子区域S4={2，3}，西部子区域W4={0，2}，东部子区域E4={1，3}，各个子区域的边邻域分别为东邻域、南邻域、西邻域和北邻域，各个子区域的角邻域分别为东南角邻域、东北角邻域、西南角邻域和西北角邻域。
3.按照权利要求2所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤一中根据2PX2P的图像中待求栅格的编码直接求出其所有邻域的过程为: 步骤101、相同尺寸边邻域的确定:对于待求像元A=Qpq2'…、qn，首先根据待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数多少来判断待求像元是否为边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数>2时，待求像元为非边界像元，当待求像元编码的所有数字属于北部子区域N4、南部子区域S4、西部子区域W4和东部子区域E4的种类数彡2时,待求像元为边界像元；其中，η为自然数； 当待求像元A为非边界像元时，待求像元A的东邻域、南邻域、西邻域和北邻域按照如下规则确定: 当qn=0时，根据采用线性四叉树算法构建的编码标准体系，待求像元A的东边邻域为A+1 ;待求像元A的南边邻域为A+2 ;对于待求像元A的西边邻域,从待求像元A编码的末位9 按从右到左的顺序扫描，直到找到第一个不属于西部集合的编码Qi为止，然后将qi+1，qi+2，…，Qn的值均加1，Qi的值减1，Q1, Q2,…，Qi^1的值不变，得到的新编码即为所求西边邻域的编码，当找不到不属于西部集合的编码时，说明待求像元A为西边界像元，其西边邻域不存在，待求像元A与其邻域编码的差值根据公式
4.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤203中构建起的地图数据与实时数据查询引擎如下: 步骤A2、判断用户查询请求是否为地图查询请求，当用户查询请求是地图查询请求时，转到步骤B2，当用户查询请求不是地图查询请求时，转到步骤H2; 步骤B2、根据查询区域的坐标与地图子区域字典，判断查询区域E是否在单一地图子区域内，当查询区域E是在单一地图子区域内时，转到步骤C2，当查询区域E不是在单一地图子区域内时，转到步骤E2; 步骤C2、查询地图子区域字典，得到该子区域的索引表与对象属性表内存储位置，假设为数据库服务表S ； 步骤D2、对数据库服务表S执行步骤Al 步骤Gl，转到步骤12 ； 步骤E2、查询地图子区域字典，将查询区域E重新分割，假设分割成El、E2、…、Ee共e个新查询区域；其中，e为自然数且不大于地图子区域总数； 步骤F2、查询地图子区域字典，得到E1、E2、…、Ee所在子区域的索引表与对象属性表的存储位置，假设为数据库服务表S1、S2、…、Se ； 步骤G2、对S1、S2、…、Se分别执行步骤Al 步骤G1，转到步骤12 ； 步骤H2、在系统的内存数据中，按厂号与点号查询所要求的实时数据，转到步骤12 ； 步骤12、结束返回。
5.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤一和步骤二中所述数据处理设备为计算机。
6.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤三中所述嵌入式数据库为开源嵌入式数据库SQLite。
7.按照权利要求1所述的地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，其特征在于:步骤四中所述多媒介发布地图集包括将地图集发布成EXE可执行系统、发布成流媒体文件和发布成电子图册。
全文摘要
本发明公开了一种地图出版数据一体化管理及多媒介发布方法，包括步骤一、在数据处理设备上构建地图显示和地图操作的核心引擎，与地图编译系统进行通信；二、数据处理设备上的地图编译系统对地图出版数据进行解释和编译，编译成数据处理设备能够识别的数据；三、将经过解释和编译处理后的地图出版数据导入嵌入式数据库中，建立起地图出版数据数据库并存储到数据库服务器中；四、对地图出版数据数据库进行应用，进行地图出版数据一体化管理与地图集多媒介发布。本发明灵活方便，易于实现，以一套数据完成了建库和出版的双重需要，方便组织管理，实现了数字化地图生产流程，更新快捷，有利于数据的共享以及地图集研究成果的传播，应用前景好。
文档编号G06F17/30GK103198148SQ20131014091
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者高晓梅, 张会森, 徐阳 申请人:中煤地西安地图制印有限公司