[发明专利]空间数据压缩、解压与渐进传输的有关方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间信息技术、计算机图形学和计算机操作系统领域，尤其涉及空间数据的压缩、解压缩和渐进传输的方法及装置，以及确定存储压缩后的空间数据的最大数据位的方法、将增量数据插入在先缓存的空间数据的方法、增量数据的压缩、解压缩的方法及装置。

背景技术

空间数据的视图表示方式主要是通过电子地图来展示的，电子地图是将空间数据通过一定的硬件和软件在电子屏幕上显示的可视地图，是空间数据在电子屏幕(视图窗口)上栅格化显示的过程。

视图是根据给定的空间条件来选择空间数据在视图窗口中显示的界面。现有的视图显示空间数据的过程就是空间数据的栅格化的过程：首先通过空间数据索引将符合给定空间条件的空间数据取出来经过传输介质传给空间数据使用者即请求发送端，然后对空间数据进行一系列的几何变换和处理，绘制成一幅栅格图像，在屏幕上显示或输出，如计算机屏幕显示、在纸上打印输出及生成图像文件输出等。

随着空间信息技术的快速发展，获取高分辨率、高精度的空间数据成为可能，基于网络的空间信息的广泛应用给GIS(Geographic Information System，地理信息系统)的发展和应用带来了机遇，也带来了挑战。相对现有的网络带宽的增加而言，空间信息传输的数据量呈爆炸式增长。为了能够按需传输和减少网络延时，解决高精细地图的海量空间数据的实时自适应快速传输和显示问题的重要途径之一是将空间数据进行压缩和渐进传输。空间数据分为栅格数据和矢量数据两大基本数据结构。栅格数据的分块渐进传输已经有较完善的解决方案，而矢量对象间的空间关系复杂，不适合采用分块方法，因此，目前矢量数据结构的空间数据压缩和渐进传输的研究进展不尽人意，分别叙述如下：

1、压缩存在的问题：

目前空间数据压缩通常采用将空间坐标的数据类型从float型或者double型转换为short型或int型，通过降低数据精度来减少数据量，但该方式不能保证压缩后的空间数据的显示效果不变，而且压缩后的空间数据到底需要多少个数据位存储，即最大数据位的确定，也没有确切的判断依据。

2、渐进传输存在的问题：

目前的技术不能解决在空间数据渐进传输中保持空间关系不变和渐进传输方法计算量大、效率低的问题，因此，需要对原始数据进行预处理，按多尺度分层存储，如果原始数据发生改变，则需要重新处理。由于一个空间数据按多尺度分层存储，如分成10层，则一个空间数据按照分辨率在10层中分别进行存储，将增加很多索引数据和控制数据，增加了存储空间。如果空间数据显示时的分辨率在划分的两层之间，则显示就会失真，无法实现无损显示的渐进传送，即不能做到自适应渐进传送。此外，目前空间数据的渐进传输采用坐标点的渐进传输方式，没有实现对于坐标点数据的按照数据位的渐进传输，对增量数据的压缩只是采用通常的压缩方法，如ZIP压缩，压缩比低，没有考虑在先缓存的空间数据同渐进传输的增量数据之间的空间关系，进一步的减少数据量。

由上可知，不能确保任意复杂的矢量数据在进行压缩和渐进传输过程中，始终保持矢量数据本身及矢量数据之间空间关系的正确显示，制约了矢量数据压缩和渐进传输技术的实用化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空间数据压缩方法及装置、空间数据解压缩方法、确定存储压缩后的空间数据的最大数据位数的方法、空间数据渐进传输方法及装置、将增量数据插入到在先缓存的空间数据的方法、增量数据的压缩方法及装置、增量数据解压缩方法。

本发明实施例提供的空间数据的压缩方法包括：

依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；

依据所述视图控制参数确定参照点P；

依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；

将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。

本发明实施例提供的空间数据的压缩装置包括：压缩参数获得单元、参照点确定单元、整数变换单元和运算单元，其中：

所述压缩参数获得单元，用于依据预先设定的视图控制参数得到压缩参数Z；

所述参照点确定单元，用于依据所述视图控制参数确定参照点P；

所述整数变换单元，用于依据压缩参数Z将空间数据的坐标点的坐标值和参照点P的坐标值变换为整数；

所述运算单元，用于将所述空间数据的坐标点的坐标值变换为整数后的值和所述参照点P的坐标值变换为整数后的值的差值作为压缩后的数据。