瓦片有關大學亚洲视频範文,與地圖發布平台下瓦片金字塔技術相關學術論文格式

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摘 要 :瓦片金字塔技術是ArcGIS server地圖發布中的關鍵技術之一,其主要是為客戶端用戶能快速查詢和顯示地圖數據,服務器端對海量地圖數據的存儲管理;而地圖預生成技術的出現,结合瓦片金字塔技術,進一步提高了B/S開發模式下客戶端和服務器係統的響應速度.

關 鍵 詞 :地圖發布 預生成技術 瓦片金字塔

中圖分類號:P208;TP393.09 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)03-0099-02

1.引言

伴隨著Inter的快速發展,GIS服務為滿足國土、林業、旅遊、環境、交通等行業的需要,WebGIS服務成為必然的發展趨勢.對B/S模式下服務器端管理的很可能是海量地圖數據,通過客戶端請求,服務器響應,再計算生產用戶需要的數據反饋給客戶端顯示,這一复杂的過程對海量數據處理,必然造成延遲,很難快速滿足用戶的需求.而地圖預生成技術的出現,對延遲問題作了進一步優化,本論文即研究地圖預生成過程中瓦片金字塔處理技術.

2.相關名詞解釋

(1)地圖預生成技術:指網絡終端提交客戶端請求之前,服務器端提前處理相關數據並生成客戶端常用格式的數據,並將其按照一定的方式存儲和管理在服務器端,建立索引方式具體實現數據的高速訪問.

(2)瓦片:指將一定範圍內的地圖按照一定的尺寸和格式,按縮放級別或者比例尺,切成若幹行和列的正方形柵格圖片,對切片後的正方形柵格圖片被形象的稱為瓦片(Tile).

(3)瓦片金字塔:瓦片金字塔是一種層次模型結構,其構建從底層到頂層,分辨率逐漸降低,但每一層所表示的地物的地理範圍都相同.通常選擇“2倍率”像素構建的瓦片大小為256*256的瓦片金字塔,具有相當高的存取效率.

3.瓦片金字塔模型算法

3.1 地圖切割原理和規則

根據實際地圖確定提供給地圖服務平台的所需的地圖的縮放級別數,設置地圖比例尺最大,縮放級別最低的地圖圖片位於金字塔的底層,並將其定義為第O層,按照從左到右、從下到上的規則进行切片.將該0層圖片的左上角開始进行切割分塊,分割成大小相同的正方形地圖瓦片,用(Tile)表示,從而得到第0層的瓦片矩陣.在第0層地圖瓦片的基礎上再次按照分塊原則,以同樣的方法进行切割,同時將該層每2*2像素合成為一個像素,形成第1層地圖瓦片,並對該層圖片进行分塊切割,得到與第O層相同大小的正方形地圖瓦片,形成第1層瓦片矩陣;依此循環,應用類似的方法生成第二層瓦片矩陣、第三層矩陣、直到第n-1層矩陣,影像數據就可以采用瓦片金字塔服務模型的結構存儲管理.

參照上述瓦片金字塔模型構建思想,瓦片大小為2n*2n(n為正整數),當瓦片金字塔模型中影像層的大小小於2n*2n時停止模型構建.

3.2 確定已知條件,計算相應參數

假設第0層分辨率為res0,L為金字塔的層數,則第L層的分辨率由下麵公式計算得出:

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resL等於res0*2L (1)

設第L層的分辨率用resL表示,第L層像素矩陣大小用rowL*colL表示,正方形瓦片大小用height*width表示,相鄰層數的重疊度用over_size表示,則瓦片矩陣的行列(TrowL*TcolL)①由下列式子計算:

TrowL等於(rowL-over_size)/height (2)

TcolL等於(colL-over_size)/width (3)

按照2*2像素將瓦片合成,形成第L+1層時,第L+1層的像素矩陣行列pirow(L+1)*picol(L+1)的大小和分辨率由下麵公式計算:

Pirow(L+1)等於PirowL/2 (4)

Picol(L+1)等於PicolL/2 (5)

Res(L+1)等於resL/2 (6)

在實際應用中,可以根據己知數據源分辨率來計算瓦片在金字塔中的所在層數.如果源數據的分辨率與金字塔中數據的分辨率存在差別,則應先對原始影像进行重采樣處理,再對其进行瓦片矩陣劃分.

3.3 構建瓦片索引機製

對切割好的瓦片,要實現地圖的快速檢索,提供給用戶快速流暢的地圖瀏覽服務,就必須構建適宜的索引機製,本論文選擇構建線性四叉樹索引機製.

首先,對金字塔模型中的所有瓦片进行編號處理,用Tile_id來表示,從第0層按照從左到右,從下到上的順序依次編號.(Tx,Ty,L)用來唯一標識某瓦片在金字塔模型中的位置,其中L為瓦片所在層數.

例如,給定的瓦片(Tx,Ty,L),使用對角線的描述方式,則其左下角的像素坐標(piX1,piY2)由下式計算出:

piX1等於Tx*height (7)

piY2等於Ty*width (8)

对应右上角的像素坐標為(piX3,piY4)由下式計算出:

piX3等於(Tx+1)*height+(over_size-1) (9)

piY4等於(Ty+1)*width+(over_size-1) (10)

而对于給定的像素坐標(piX,piY),其所在的瓦片坐標由下公式計算出:

Tx等於piX/height (11)

Ty②等於piy/width (12)

金字塔模型中的瓦片拓撲關係主要體現在以下兩個方面:1)同一層間瓦片間為兄弟關係;2)上下層瓦片之間為父與子關係.兄弟關係分别為東、西、南、北四個相互鄰接的瓦片.父與子關係,对于父而言,與下層四個孩子的關係為西北、西南、東北、東南四個孩子瓦片.


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因此,假設鼠標選定的瓦片唯一標識碼為(Tx,Ty,L),由上麵所述瓦片的拓撲關係可計算得到東、西、南、北四個鄰接兄弟瓦片的坐標,分别為: (Tx+1,Ty,L)、(Tx-1,Ty,L)、(Tx,Ty-1,L)、(Tx,Ty+1,L),四個孩子瓦片西南、東南、西北、東北的坐標分别為: (2*Tx,2*Ty,L-1)、(2*Tx+1,2*Ty,L-1)、(2*Tx,2*Ty+1,L-1)、(2*Tx+1,2*Ty+1,L-1),父類瓦片的坐標為: (Tx/2,Ty/2,L+1).

4.瓦片金字塔構建過程分析

4.1 服務管理設置

由發布的服務名,點擊右鍵,選擇“服務屬性”(如圖1),具體設置.

4.2 瓦片切割

對瓦片切割有多種方式,本文選擇運用ArcCatalog軟件切割介紹,使用toolbox下的Server tool,然後再選擇caching中的manage map server cache Tiles工具,切割瓦片.

4.3 搜索選定範圍內瓦片

實際上對顯示區域瓦片的搜索就是不同分辨率瓦片的搜索,運用層層遞進的檢索策略.假如金字塔共有L層,具體實現步驟是:首先判斷選定區域與金字塔瓦片模型中第L層的是否有相交區域,若完全不相交則無數據返回,否则判斷當前層的分辨率,若滿足則返回瓦片層與目標區域相交的數據,否则需进入L-1層瓦片进行相似判斷;否则需进入下一環節繼續檢索,直至搜索滿足條件結束.

5.結語

瓦片金字塔技術是管理海量數據的一種新模式,僅顯示用戶當前查找部分地圖瓦片,不必加載完整地圖數據,加速服務器端的響應時間.采用瓦片金字塔模型對矢量-柵格管理的發布模式更加符合人們對多源、動態、多維地圖數據的需要,為地理空間數據及其屬性數據的發布、存儲、共享、查詢等提供了新的方法,因此,在地圖發布平台中研究瓦片金字塔技術具有重要意義.

注釋

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瓦片有關論文例文
其中瓦片矩陣的行列值需要向下取整.

②其中Tx,Tx/2,Ty,Ty/2值需要向上取整.


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