CN102141999B - 一种基于虚拟节点的tin-dem储存方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟节点的TIN-DEM存储方法，首先判断数据源根据数据源的不同采取不同的方法。当数据源是原始数据时，通过已有的构建不规则三角网的算法构建网格，然后按照用户的需求确定分块的大小，通过基于虚拟节点的方法将三角网进行分块存储，这样使得整个区域在逻辑上只需要一张网即可覆盖。当数据源是已有的TIN-DEM块产品时，通过分割或合并等预处理的操作，将它组织成满足用户需求大小的块然后分块编排索引和存储。该方法在用于TIN-DEM产品生产时具有较大的实用价值，可以提高TIN库存储和更新的效率，也可以在多比例尺DEM生产和更新过程中简化生产流程，缩短生产周期和降低劳动强度。

Description

一种基于虚拟节点的TIN-DEM储存方法
技术领域
本发明属于计算机应用领域，尤其涉及一种基于虚拟节点的TIN-DEM存储方法。
背景技术
数字高程模型(DEM)作为一种特殊的空间数据内容在国家空间数据基础设施中的作用越来越重要。为了满足对大比例尺基础数据集的各种需求，大规模DEM数据常常使用大比例尺基础数据源并以很高的精度和分辨率进行生产。特别是不规则三角网数字地面高程模型(TIN-DEM)需求量越来越大，然而海量的数据使得对数据的存储管理越来越复杂，现有的存储方法并不能满足对海量的TIN-DEM数据的存储管理。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种基于虚拟节点的存储海量的不规则三角网地面高程模型数据的方法，提高存储和更新的效率。
本发明提供的技术方案是：一种基于虚拟节点的TIN-DEM的存储方法，包括以下步骤：
步骤一，判断数据源，如果数据源是原始数据则进入步骤二，如果数据源是已有的TIN-DEM块数据则进入步骤三；
步骤二，根据原始数据构建TIN-DEM网，将已经构好的TIN-DEM网按照用户需求或者默认的数据量，采用基于虚拟节点的方式进行块划分，得到若干TIN-DEM块数据，然后进入步骤四；
所述基于虚拟节点的方式进行块划分，是指在进行块划分时产生虚拟节点并加入划分所得TIN-DEM块数据，其中虚拟节点是块划分所用分区线与TIN-DEM网的交点，该交点在原始数据所构建TIN-DEM网中不存在；
步骤三，对已有的TIN-DEM块数据的范围和大小进行预处理，然后进入步骤四；所述预处理方式为，如果某个TIN-DEM块数据的范围和大小超过了预定的上限值，则对该TIN-DEM块数据采用基于虚拟节点的方式进行块切割；如果某个TIN-DEM块数据的块范围小于预定的下限值，则对该TIN-DEM块数据进行拼接；
所述基于虚拟节点的方式进行块切割，是指在进行块切割时产生虚拟节点并加入分割所得TIN-DEM块数据，其中虚拟节点是块分割所用分区线与被分割TIN-DEM块数据的交点，该交点在被分割TIN-DEM块数据中不存在；步骤四，对所有TIN-DEM块数据进行索引编排，并根据要求对TIN-DEM块数据导出或入库存储。
本发明的特点：该方法能适合于海量不规则三角网数字地面高程模型数据的高效存储。根据数据源的不同，通过使用不同的基于虚拟节点的分割和合并等处理过程，实现存储之后在逻辑上整个区域一张网，实际存储的时候以块为单位进行存储和编排索引，提高了存储和更新的效率。具体存储时先将数据先存储在文件中再导入到数据库，可以同时兼顾文件用户和数据库用户，保留文件存储方式的灵活性；也可以使文件和数据库保持一致，包括块的编排，块的索引等等。
附图说明
图1是本发明实施例从原始数据构建TIN-DEM网的示意图；
图2是本发明实施例对TIN-DEM网切割的示意图；
图3是本发明实施例中合并之前的两块三角网示意图；
图4是本发明实施例中标示需要重构和优化的区域示意图
图5是本发明实施例中合并之后的三角网示意图；
图6是本发明实施例中块索引示意图。
具体实施方式
以下参照图1-6和实施例说明本发明技术方案，实施例的实现步骤如下：
步骤一，首先判断数据源。处理的数据源一般情况下以两种方式为主，一种是原始的数据，此时需要从原始数据直接构建不规则三角网；另一种是已有作为产品提供的TIN-DEM块数据，由于已有的块数据范围大小并不一定能够恰好满足用户的需求，此时应该对数据块进行再次分割或拼接。如果是原始数据则进入步骤二，如果是已有的TIN-DEM块数据则进入步骤三。
步骤二，根据原始数据进行构网，采用现有技术的构建不规则三角网算法即可，本发明不予赘述。如图1是构建好的TIN-DEM网。然后将已经构好的TIN-DEM网按照用户需求或者默认的数据量进行块划分。如果块划分所用分区线与TIN-DEM网的交点中，有原始数据所构建TIN-DEM网中不存在的虚拟节点时，将该虚拟节点加入到现有的构网的数据中，以免划分所得TIN-DEM块数据的顶点数据不完整。如图2所示，白色的点为虚顶点，黑色的点为原始数据数据集中的点，虚线为虚边，然后进入步骤四。
步骤三，对已有TIN-DEM块数据的范围和大小进行预处理，即如果块范围和大小超过了预定的上限值，则需要对块进行切割；如果块范围小于预定的下限值，则需要对该块进行拼接。
当对一个已有TIN-DEM块数据进行分割操作时，与步骤二中TIN-DEM网分块的方式一致。沿着块分割线可以得到与现有三角网的交点，将在被分割TIN-DEM块数据中不存在的交点添加为虚拟节点，并记录下来。这样，分割所得两个新的块均有公共的分割线所产生的交点。
当进行接边合并操作时，由于可能有虚拟节点的存在，接边或者合并的时候只需要沿着有虚拟节点的块边界进行判断是否是同一个点。如果两个或以上待合并的块分别有一个虚拟节点是重合的同一个点时，将该点删除即可。
实施例在拼接时，首先按照坐标和已知信息找到相邻两个块，图3所示为两个相邻块：分块A和分块B。连接两个块的最下端和最上端的顶点，可以得到需要进行重构和优化的三角形区域，即是图4的阴影部分。在此区域内进行重构和优化三角网即可。图5是经过处理之后的三角网，虚线框则是原块的范围。然后进入步骤四。
步骤四，对所有TIN-DEM块数据进行索引编排。实施例在索引编码的时候用“Scale_X_Y”方式连接的字符串作为块的文件名。其中，Scale表示该块的比例尺大小，如1∶1万就是10000；X表示该块在该网中的列号(从0开始)；Y表示该块在该网中的行号(从0开始)。如图6所示，按照从左至右，从下到上的顺序来组织块的索引，从左至右从0开始是列号，从下到上从0开始是行号。图中以四个块为例，分别编码为1000_1_0、1000_1_1、1000_0_0、1000_0_1。具体存储时先将TIN网存储在文件中，然后由文件导入数据库。

Claims (1)

1.一种基于虚拟节点的TIN-DEM存储方法，所述TIN-DEM为不规则三角网数字地面高程模型，包括以下步骤：
步骤一，判断数据源，如果数据源是原始数据则进入步骤二，如果数据源是已有的TIN-DEM块数据则进入步骤三；
步骤二，根据原始数据构建TIN-DEM网，将已经构好的TIN-DEM网按照用户需求或者默认的数据量，采用基于虚拟节点的方式进行块划分，得到若干TIN-DEM块数据，然后进入步骤四；
所述基于虚拟节点的方式进行块划分，是指在进行块划分时产生虚拟节点并加入划分所得TIN-DEM块数据，其中虚拟节点是块划分所用分区线与TIN-DEM网的交点，该交点在原始数据所构建TIN-DEM网中不存在；
步骤三，对已有的TIN-DEM块数据的范围和大小进行预处理，然后进入步骤四；所述预处理方式为，如果某个TIN-DEM块数据的范围和大小超过了预定的上限值，则对该TIN-DEM块数据采用基于虚拟节点的方式进行块切割；如果某个TIN-DEM块数据的块范围小于预定的下限值，则对该TIN-DEM块数据进行拼接；
所述基于虚拟节点的方式进行块切割，是指在进行块切割时产生虚拟节点并加入分割所得TIN-DEM块数据，其中虚拟节点是块分割所用分区线与被分割TIN-DEM块数据的交点，该交点在被分割TIN-DEM块数据中不存在；
当进行接边合并操作时，接边或者合并的时候只需要沿着有虚拟节点的块边界进行判断是否是同一个点，如果两个或以上待合并的块分别有一个虚拟节点是重合的同一个点时，将该点删除； 
步骤四，对所有TIN-DEM块数据进行索引编排，并根据要求对TIN-DEM块数据导出或入库存储。 
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