基于矢量瓦片地图的注记处理技术的研究与实现

发布时间：2020-10-10 18:26

　　 地图的历史足够厚重,从古巴比伦黏土地图到今天的数字电子地图,从郑和下西洋的海图到现代化的卫星导航,地图发展的历史是人类的勇气和智慧发展的历史;地图的历史发展也足够精彩,因为地图的发展和政治、军事、经济、文化的发展紧密相关,并伴随科学和技术不断发展起来。如今使用互联网地图时,为了减小网络带宽,使地图更加快速便捷的显示,我们看到的是一张张铺满整个屏幕的很多图片。屏幕显示的地图是由多个尺寸相同(通常是256像素*256像素)的小图片按照既定规则无缝拼接而成的,这些小图片就是瓦片。瓦片按照金字塔分级结构组织,每张瓦片都可通过级别、行列号唯一标记[1]。在平移地图、缩放地图时,从瓦片服务器获取瓦片矢量数据并绘制和拼接。矢量瓦片数据以矢量形式存在,记录目标属性与几何信息。矢量瓦片体积小,可高度压缩,受网络带宽开销和存储空间的限制较小。但是基于矢量瓦片的制图技术还存在许多问题。地图瓦片化对桌面软件注记处理带来挑战,我们对瓦片数据注记的处理不仅存在重要注记被次要注记压盖[2]、注记与目标要素之间的压盖、注记内容之间互相压盖等问题,除此之外,基于瓦片化还带来了注记被瓦片边缘截断显示不完全,和多个瓦片中存在注记重名问题。以上这些问题严重影响了地图信息表达的准确性。因此,我们对注记的处理进行优化具有重要意义。本文从注记位置计算方法、注记位置优化策略、注记性能优化策略等注记处理基本原理和地图瓦片注记问题解决方法等方面进行探索。
【学位单位】：中国电子科技集团公司电子科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P208
【部分图文】：

??但同时我们可以在矢量数据瓦片化为瓦片数据过程中进行数据过滤，提取我??们关注的信息数据，并且在注记处理过程中采用优化处理技术，从而提高注记显??示效率。此外我们可以在矢量数据瓦片化为瓦片数据过程中对原始数据进行进一??步加工处理，从而避免原始数据缺陷，在矢量瓦片显示中带来更好的注记效果。??综上所述，我们在矢量瓦片地图基础上进行注记处理技术的研宄与实现十分??必要。??１．?１．３矢量瓦片数据可视化的一般流程与时间模型??我们可以将矢量瓦片金字塔结构数据存于本地文件系统或服务器中，通过级??别行列号可以唯一确定一片瓦片数据。在绘制显示时，根据屏幕显示范围大小，??算出所需的瓦片数据范围（级别行列号的集合），然后从这些地方访问并加载所??需的瓦片矢量数据，通过注记搭配表和符号搭配表过滤出瓦片数据要显示的目标，??然后绘制展现在用户面前。本文将矢量瓦片数据存储在ＨＢａｓｅ大数据平台上［１３］，??经过大数据平台进行矢量瓦片数据的调度。??上述流程可以通过图１．?１矢量数据处理的一般过程图清晰地展现出来：??

?电子科学研宄院硕士学位论文????进行地图注记的处理集中在客户端进行处理，我们通过服务器端取到需耍的??矢量瓦片数据，然后利用客户端的计算资源对矢量瓦片数据进行处理。整个流程??可以分为三部分：屏幕绘制范围内所需矢量瓦片数据数量的计算、地图矢量瓦片??数据的读取操作和对地图瓦片数据进行显示处理这三个部分［１４］，我们将矢量瓦片??数据的整个显示处理流程根据时间的消耗写为以下公式??Ｔ?二?＋?ｔｆｆ?＋?（１．１）??其中，＾为数据查找时间，以为数据读取时间，＆为数据处理绘制时间。??Ｇ虽然称为数据处理绘制时间，但主要指符号和注记的处理时间，本文研究??对注记的处理。此外它一般也包含了绘制工作之前进行一些预处理步骤所耗费的??时间，如一些数据结构初始化工作。??按照以上思路，本文将讨论基于矢量瓦片的注记绘制技术，并提高矢量数据??的绘制效率以缩短＆时间。??本文规定以ＣＧＳ２０００标准下，第０级为编号０／０／０和０／０／１两片瓦片，注??记字体为微软雅黑。如下图１．２第０级瓦片数据（一行两列）所示：??

则和矢量数据图幅划分规则不同，可能导致原来在矢量数据图幅中的一个目标通??过瓦片化后，分布到多个瓦片数据中，每个瓦片仅保持瓦片范围内的目标的几何??信息。如下图２．?２?１００万比例尺下矢量数据与瓦片数据的划分规则所示，蓝色??线为瓦片数据的边缘，红色线为矢量交换格式数据图幅的边界线，其中ＤＮ０９４９??为图幅编号，４／１１／２５为瓦片的编号。其中我们发现西安市所在的ＤＮ０９４９图幅??数据被划分到４／１１／２５、４／１１／２６、４／１０／２５与４／１０／２６四个瓦片中。??＇味－戈Ｕ?杏彳夺Ｏ?Ａ??繼／ａｓ??ｔ＇：．?０?ｇ??幺州ｔｉｔ?Ｊｍ??瞧賴?°?ＭＴ３９Ｗ?１ＢＢ９ＳＯ?＾??＇?????．一．．一．一???????法部．！．ｔＴ?．?０?；?Ｉ＇?Ｊ??圓雜?麗画■?＿＿Ｗ??〇?．窗－ｘ?．，ｒｆ???ａ?－：ＪＰ?，ｆ，??图２．?２?１００万比例尺下矢量数据与瓦片数据的划分规则??９??
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本文编号：2835422