煤矿空间数据矢量瓦片关键技术研究

发布时间：2020-04-18 04:09

【摘要】：煤矿图件是煤矿生产过程中的重要资料,矿图种类多达几十种,适用于不同的业务,具有不同的用途。煤矿空间数据通常种类丰富、数据量大、共享性强、交互频繁,作为各类矿图数据中极为重要的组成部分,能够直观的描述煤矿区域各类地理要素特征,对煤矿生产具有重要的意义。当前煤矿Web GIS应用的网络地图服务响应速度慢、效率低下,同时还存在数据交互与更新困难、数据共享性差等问题。本文从煤矿空间数据特点以及煤矿各专业部门数据建库、地图制图、数据共享与更新的实际需求出发,利用矢量瓦片技术,实现煤矿空间数据的瓦片化切分和网络传输,以满足煤矿网络地图的高效传输和交互更新需求。主要工作和成果如下:(1)围绕煤矿空间数据矢量瓦片的构建,定义了矢量瓦片模型和数据结构,并在二维图形裁剪算法的基础上,研究了煤矿空间数据矢量瓦片的生成算法,构建了分布式矢量切片服务。(2)围绕矢量瓦片存储与访问,研究了矢量瓦片数据的分布式存储方案,构建了基于No SQL数据库的高可用矢量瓦片存储系统。研究了矢量瓦片地图请求与响应机制,构建了分布式矢量瓦片地图服务。(3)围绕矢量瓦片数据的交互与更新,研究了基于要素粒度的矢量瓦片更新机制,构建了矢量瓦片更新服务,并实现了多用户更新操作的协同感知。通过以某集团部分煤矿数据作为实验数据构建了实验系统,对研究的关键技术进行验证。实验结果验证了本文提出的煤矿空间数据矢量瓦片服务体系具有可行性,为煤矿数据的高效传输以及多部门在线协同制图奠定了基础。
【图文】：

索引结构,矢量,数据结构,煤矿

图 2-2 矢量瓦片数据结构（左）和索引结构（右）Figure 2-2 Vectortile data structure (left) and index structure (right).3 本章小结（Chapter Summary）本章首先介绍了煤矿空间数据的来源及其基本特征，并阐述了煤矿地理信息素的分类和要素编码。其次介绍煤矿空间数据矢量瓦片模型和组织结构。然后述了基于 GeoJSON 的煤矿空间数据矢量瓦片数据结构。最后建立了实体-矢量片索引结构。

服务参数,矢量,服务节点

作用于路由服务向切片服务节点分发数据，其参数中 taskId 表示任务编号和子任务编号的数组，type 表示矢量瓦片类别，fileName 表示文件名，fileData 表示文件数据。BuildVT 操作用于执行矢量切片操作，其参数中 taskId 表示任务编号，bbox 表示矢量切片区域边界框数组，level 表示切片级别，spec 表示切片规格数组，FConfig表示地理要素类切片配置信息，DbConfig表示矢量瓦片库配置信息。HeartBeat 操作用于对各个切片节点的心跳测试，通过定时调用的方式来诊断各个切片服务节点是否能正常访问，同时建立切片服务节点和路由服务之间的长连接，，用于进行双工通信。参数 message 表示心跳包。路由服务回调接口中，CBResult 操作用于切片服务执行完 BuildVT 的切片操作之后进行的回调操作，其中参数 taskId 表示任务编号，taskResult 表示任务执行结果。矢量切片服务的具体执行过程如下：（1）首先用户按照类别导出矿井空间数据到服务器指定路径下。并设置基本参数（包括坐标参数、切片级别、切片规格、文件类型及路径等），如图 3-14所示。将参数提交到矢量切片路由服务。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P208;TD17

【参考文献】