地理信息系統動態圖層實現方法

2023-07-28 09:57:56

專利名稱：地理信息系統動態圖層實現方法
技術領域：
本發明涉及地理信息系統中的動態圖層實現方法。
背景技術：
時間和空間之間的矛盾無處不在，在地理信息系統領域更是不會例外，一方面地理信息系統需要處理大量的空間位置相關信息；另一方面又要求地理信息系統在實時處理速度方面有所突破。現在的GIS系統針對這種矛盾有各種解決方案，都可以總結為空間優先解決方案和時間優先解決方案。
空間優先方式實現的最好辦法是直接對磁碟文件進行查詢訪問，不過為了提高系統效率，還是犧牲了一些磁碟空間建立索引和保存冗餘數據，但是使用磁碟空間相對於內存空間更加合適。在MapInfo和ArcView中採用的就是該辦法，圖形操作速度提高可通過建立高效的索引來實現，但是速度提高有限，不能滿足實時性的要求，每次圖形操作都會出現等待的情況。
時間優先是儘量將數據存入內存中進行，系統直接對內存中數據進行操作是最快的，這裡的問題是如何快速將磁碟上面的數據讀入內存，這裡又會出現另外的一個時空矛盾，採用內存文件映射可以提高速度，但是這一速度提高有限，對於實時性要求很強的GIS系統，比如實時監控系統一般都採用時間優先的方法，但這種方式佔用內存空間較大，並且需要處理磁碟空間數據和內存空間數據快速轉移的問題。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述存在的問題和不足，提供一種地理信息系統動態圖層的實現方法，該方法是一種時間空間折中的解決方案，既能滿足空間優先的要求又能滿足實時性的要求。
本發明將地圖數據內容進行分幅和分層處理，同時設置圖層的顯示比例範圍並保存。本發明將在GIS系統中不對超出當前比例範圍的圖層進行處理，同時系統會保存每個圖層的狀態，當系統當前比例變化或者進行圖幅切換時，系統會動態的打開和關閉圖層，保證每個狀態下的圖形數據內容佔用空間較小，同時保證每個狀態下空間數據交換量較小，這樣就實現了實時性強的需求。具體方法如下1、將GIS系統使用的地理空間數據進行分幅和分層處理，分幅是按照專題和區域來進行，分層是按照詳細程度和重要性來進行，概要和重要地物顯示比例小，詳細和次要地物顯示比例大，同時將圖層的顯示比例範圍保存下來。
2、系統打開地圖時，只將滿足顯示比例範圍的圖層從磁碟空間讀入內存空間，將已經讀入內存空間的圖層狀態設置為打開，其它圖層設為關閉。
3、系統顯示比例變化時需要進行兩個判斷。首先判斷所有關閉狀態的圖層，如果系統當前比例在圖層顯示比例範圍裡面，將圖層數據從磁碟空間讀入內存空間，並將圖層設置為打開；判斷所有打開狀態的圖層，如果系統當前顯示比例不在該圖層的顯示比例範圍內，將圖層數據從內存中刪除。
對地圖數據按照地理位置進行分幅，按照地物類型進行分層，設置每幅地圖的圖層顯示比例範圍並保存，保證概要和重要地物先顯示，詳細和次要地物後顯示。
本發明保證了無論什麼情況下，系統都會佔用較小的內存空間，同時，大部分情況下不會發生數據交換，即使在發生數據交換時，系統也通過分層設置保證交換量較小，從而保證了圖形操作速度。


圖1地理信息系統時空關係圖。
圖2地理信息系統動態圖層實現流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步說明本發明。
圖1說明了GIS系統在針對時空要求的幾種解決方案，本發明屬於時間和空間折中的一種解決方案，系統既能處理海量數據又能保證實時性。本發明通過分幅和分層處理，將大數據量的空間信息分為多塊，然後動態的在磁碟空間和內存空間上交換少量數據，GIS系統每次只對內存空間上面的少量數據進行處理。
圖2說明了本發明的具體處理流程，首先系統需要將地圖數據進行分幅和分層處理，同時設置每幅地圖初始化顯示圖層標誌和圖層顯示比例範圍值，範圍值的設定可以由操作人員根據實際需要完成，一般情況下，概要和重要地物先顯示，顯示比例小，詳細和次要地物後顯示，顯示比例大。
在GIS計算機系統啟動時，將每幅地圖初始化顯示圖層標誌為真的圖層從磁碟空間讀入內存空間，當系統如果每幅地圖的在地圖窗口中的比例不發生變化，系統只需對內存中的數據進行處理。
當對某幅地圖進行圖形操作引起圖形比例變化時，比如放大和縮小操作，對該圖幅中所有存在於磁碟空間而內存空間中不存在的圖層進行判斷，判斷當前系統的顯示比例是否在該圖層的最小顯示比例和最大顯示比例之間，如果在，需要將該圖層的數據內容從磁碟空間讀入內存空間，將圖層打開狀態標誌設置為真，如果不在，不用進行處理；同時對該圖幅中所有存在於內存空間的圖層進行判斷，判斷當前系統的顯示比例是否在該圖層的最小顯示比例和最大顯示比例之間，如果不在，將該圖層的數據內容從內存空間中刪除，將圖層打開狀態標誌設置為假，如果在，不進行處理。
當系統對不同的圖幅之間進行切換時，系統會將切換之前圖幅的非初始化圖層內容從內存空間刪除，在處理大數據量地圖時，系統內存中始終只保存所有圖幅的初始化圖層數據和在當前操作圖幅比例範圍裡面的該幅地圖的一些圖層。這樣保證了無論什麼情況下，系統都會佔用較小的內存空間，同時，大部分情況下不會發生數據交換，即使在發生數據交換時，系統也通過分層設置保證交換量較小，從而保證了圖形操作速度。
權利要求
1.一種地理信息系統動態圖層實現方法，其特徵在於按以下步驟進行(1)將GIS系統使用的地理空間數據進行分幅和分層處理，同時設置每幅地圖初始化顯示圖層標誌和圖層顯示比例範圍值；(2)系統打開地圖時，只將滿足顯示比例範圍的圖層從磁碟空間讀入內存空間，將已經讀入內存空間的圖層狀態設置為打開，其它圖層設為關閉；(3)系統顯示比例變化時需要進行以個兩個判斷，首先判斷所有關閉狀態的圖層，如果系統當前比例在圖層顯示比例範圍內，將圖層數據從磁碟空間讀入內存空間，並將圖層設置為打開；再判斷所有打開狀態的圖層，如果系統當前顯示比例不在該圖層的顯示比例範圍內，將圖層數據從內存中刪除。
2.根據權利要求1所述的動態圖層實現方法，其特徵在於對地圖數據按照地理位置進行分幅，按照地物類型進行分層，設置每幅地圖的圖層顯示比例範圍並保存，保證概要和重要地物先顯示，詳細和次要地物後顯示。
全文摘要
本發明涉及地理信息系統中的動態圖層實現方法，對地圖空間數據內容進行分幅和分層處理，同時設置每幅地圖的圖層顯示比例範圍並保存。本發明不對每幅地圖中超出當前比例範圍的圖層進行處理，當系統當前比例變化或者切換圖幅時，系統會動態的打開和關閉圖層，保證每個狀態下的圖形數據內容佔用空間和空間數據交換量都較小。
文檔編號G06F12/00GK1702631SQ20051001887
公開日2005年11月30日 申請日期2005年6月8日 優先權日2005年6月8日
發明者周訓飛, 吳玲琦, 鄧先禮, 汪新春, 許諾菲 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司