CN111522892B - 地理要素的检索方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地理要素的检索方法及装置，涉及电子地图技术领域，主要目的在于检索基于空间对象编码方法进行编码的地理要素，提高地理要素检索的准确性。主要技术方案包括：获取待检索的地理要素；按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码，得到待检索的编码序列；将待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与待检索的地理要素相匹配的地理要素，多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；其中，预定编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列。

Description

地理要素的检索方法及装置

技术领域

本发明涉及电子地图技术领域，特别是涉及一种地理要素的检索方法及装置。

背景技术

地理空间信息是信息社会的重要信息资源，被广泛用于各行各业乃至社会的每一个角落。随着GPS/北斗等空间定位***的建设以及移动智能设备(如手机)的快速普及，基于位置的服务(LBS)也随之飞速发展，其与人类的生活也越来越紧密。在日常生活中，每天通过移动智能设备会产生大量的带有地理位置标签的数据，对这些地理数据进行有效识别和检索具有重大的现实意义。在这一过程中，如何对不同来源地理要素进行差异性分析与空间相似性评价，识别出地图数据库中表达现实世界相似地理现象的地理要素并建立逻辑联系也成为一个巨大的挑战。

传统的空间数据检索方法主要是基于位置和关键字的检索，针对空间关系如空间位置、空间距离、空间属性等的研究较多，但这些方法没有考虑地理要素的形状对相似性的影响，很难表达复杂的空间相似聚类关系，而且在检索结果的相似性打分、排序上没有成熟的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种地理要素的检索方法及装置，主要目的在于检索基于空间对象编码方法进行编码的地理要素，提高地理要素检索的准确性。

为了解决上述问题，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种地理要素的检索方法，包括：

获取待检索的地理要素；

按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码，得到待检索的编码序列；

将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；

其中，所述预定编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，所述编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列，元数据编码至少包括元数据特征编码。

第二方面，本发明还提供一种地理要素的检索装置，包括：

获取单元，用于获取待检索的地理要素；

编码单元，用于按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码得到待检索的编码序列；

检索单元，用于将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；

其中，所述预定编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，所述编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列，元数据编码至少包括元数据特征编码。

第三方面，本发明还提供一种服务器，包括至少一处理器，一存储介质，所述存储介质用于存储所述处理器执行的程序，以及所述处理器执行所述程序过程中所需的数据；

其中，所述程序被处理器执行时实现如上所述地理要素的检索方法的步骤。

本发明提供的地理要素的检索方法及装置，基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法对数据库中的空间对象以及待检索的地理要素进行编码，使得空间对象以及待检索地理要素变换为一个包含元数据编码和位置数据编码组合的码值序列，由于相似的地理要素，其预定的编码是相同的，将待检索地理要素的编码与数据库中空间对象的编码进行比对，确定与待检索的地理要素相匹配的空间对象，使得检索出的空间对象更为准确。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种地理要素的码值序列组成结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种地理要素编码方法流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种地理要素编码形成过程图；

图4示出了本发明实施例提供的一种地理要素的检索方法流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对获取地理要素的检索方法流程图；

图6示出了本发明实施例提供的B+树索引构建及检索的方法示意图；

图7示出了本发明实施例提供的基于构建的B+树进行地理要素的检索的方法流程图；

图8示出了本发明实施例提供的一种地理要素的检索装置的组成框图；

图9示出了本发明实施例提供的另一种地理要素的检索装置的组成框图；

图10示出了本发明实施例提供的另一种地理要素的检索装置的组成框图；

图11示出了本发明实施例提供的另一种地理要素的检索装置的组成框图；

图12示出了本发明实施例提供的另一种地理要素的检索装置的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

基于空间数据相似度量的查询检索是一系列位置服务(LBS)如地图数据融合、空间一致性检测，交通流量分析，电子地图导航等的基础应用之一。通过对空间对象进行统一化度量，对相近似的空间对象进行有效检索和优化存储，以符合人类认知的方式提供更精准的场景相似性检索具有重要现实意义。

本发明实施例中，主要用于对电子地图中的地理要素进行处理，提高地图要素的检索准确率，其中，地理要素主要是指在地图中用于表示地理内容的要素，也可以理解为具有一定空间位置的空间对象，比如山川、河流、建筑物、道路等。

具体的，本发明是通过对地理要素编码实现提升地理要素检索准确率的目的，该地理要素编码是一种元数据和位置数据组合的码值序列，可用于相似的空间对象的聚簇和相似度评价，相似的空间对象通常表现为相同的码值前缀。本发明实施例中地理要素的码值序列为地理要素的元数据编码和位置数据编码组合的码值序列，元数据编码至少包括元数据特征编码，位置数据编码包括地理要素不同层级的位置编码序列。该码值序列的码值结构分为三大部分，如图1所示，包括：元数据特征编码，分层位置Hash序列(分形层级编码)，元数据值编码，三部分编码相互独立有不同的编码空间，编码完成后，进行编码的组合排列。在进行编码的组合排列时，可以采用但不局限于以下的表示形式：元数据特征编码|分层位置Hash序列|元数据值编码的序列组合，“|”为特定意义的保留分隔符号，也可以为其他形式的分隔符号，具体的本发明实施例对此不进行限制。

其中，元数据特征，包含空间对象元数据特征范围的集合序列，该特征通常包含空间对象的类型(点/线/面)，对象属性类型等。

分层位置Hash序列，是一种分层级优先的组合编码结构。在层次组合编码过程中，将空间对象作了降维处理，由二维空间相似问题转化为一维编码问题。

元数据值，是补充类型的编码，通常意义上包含面积(面)，周长(线/面),坐标xy平均值，以及其他按照权重因子排序的优先权重，普通权重和低级权重等，用于空间对象的精细化区分，属于最低一级编码。

本发明实施例在执行地理要素的检索操作之前，需要将地理要素数据库中的所有空间对象即地理要素逐一进行编码，使地理要素由二维信息变更为一串如图1所述形式的编码序列。其中，对数据库中的多个空间对象逐一按照预定编码方法进行编码得到对应的编码序列，该编码序列包括如上所述的元数据特征，分层位置Hash序列，元数据值，其中，该元数据值可以有也可以没有。在具体编码的过程中，需要对上述元数据特征，分层位置Hash序列，元数据值分别编码，并在分别编码后进行编码的组合排列。具体的，可以采用但不局限于以下的方法实现，如图2所示，该方法包括：

101、获取空间对象的元数据特征以及空间位置。

该处需要说明的是，由于上述的元数据值为确认地理元素之间相似度精度的补充类型的参数，在地里要素相似性的检索时可以使用，也可以不使用，故在获取的时候，可以根据实际需求获取，若需要较高精度的相似度，则需要获取对应的元数据值，该元数据值的获取可以在该步骤执行获取，也可以单独执行获取，具体的，本发明实施例对此不进行限制。当获取了元数据值后，后面在进行编码时，也需要单独对该元数据值进行编码，并将其与元数据特征编码及空间位置编码进行组合排列。

本发明实施例在获取空间对象的空间位置时，可以获取专业人员直接输入的空间坐标位置，也可以通过查询数据库的存储信息获取该空间坐标位置获取，具体的，本发明实施例对此不进行限制。在获取了空间对象的空间位置后，根据该坐标位置获取对应空间对象的元数据特征，该元数据特征不局限于包括空间位置特征，还可以包括属性类型区分特征等。

另外，该处需要说明的是，本发明实施例对应的空间对象可以为点、线、面；其中，线和面具有一定的位置空间可以根据坐标直接获取，当为点时，可以获取该点在电子地图中所在网格的网格空间，将该网格的位置空间作为该点的位置空间。

102、按照第一编码规则对所述元数据特征进行编码，得到元数据特征编码。

本发明实施例中的第一编码规则可以为但不局限于一种16进制的Unicode编码结构，相应编码由所对应的外在码表映射而来，是空间对象定性的标准。通常意义上该编码码值的最高位应当是空间对象的类型，例如：点/线/面分别对应0/1/2，设计上元数据特征编码总长度不应超过16位，即不大于16个字符的组合排列。例如图3所示，空间对象为一条高速公路，其呈现的为一条线，该条线的元数据特征编码为1A。

103、按照预定的空间位置分形规则采用逐层递归裂变的方式将所述空间位置进行分形划分，一次划分为一层级，每一层级中的网格成指数级增长。

本发明实施例中的空间位置分形规则，可以为规则网格裂变，也可以为Z阶曲线/希尔伯特曲线将平面递归分解成更小的子块，具体的，本发明实施例对此不进行限制。通常意义上的规则网格裂变过程可以是在一个规则二维平面上均匀划分九宫格，在下一层级对每一格再次进行九宫格划分，直至处理到最低层级，从而建立一个自顶向下的金字塔网格结构模型，本发明实施例以九宫格裂变为例，进行举例说明。具体的，如图3所示，一级九宫格裂变中将高速公路所在的空间位置进行划分；二级九宫格裂变，将一级九宫格裂变中的一个宫格划分为九个宫格。

104、对每一层级中的网格进行编码，确定空间对象在不同层级中所经过网格的层级编码序列。

层级编码序列为对每一层地理对象进行Hash编码处理，即记录每一层级地理对象所经过的网格编号。

本发明实施例中，对每一层级进行编码可以采用带不局限于以下的方法，该方法为：对每一层级的网格进行编号；按照预定规则记录每一层级中空间对象所经过的网格编号，得到层级编码序列，其中，所述预定规则为对于子网格编码不记录其父网格编号，属于同一层级中不同父网格的子网格间需要用第二分割符号进行分割。该第二分隔符号可以为但不局限于空格，具体的本发明实施例对此不进行限制，也可以使用其他分割符号分割。

本发明实施例以九宫格为例阐述一下位置编码，具体如图3所示，第一层级，元数据特征编码为1A的高速公路的空间区域划分为九宫格，对九宫格的每个格进行编号，依次为1、2、3、4、5、6、7、8、9；记录下该元数据特征编码为1A的高速公路所经过的网格为：12589，将该12589作为该高速公路在第一层级的一级编码。

通过上面描述的网络裂变方式，将每个九宫格再进行九宫格的划分，将一个网格的空间位置划分为更小面积的9个网格，并分别编号该9个网格，分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9；记录下元数据特征编号为1A的高速公路所经过的网格编号。在记录该高速公路所经过的网格编号时，子网格编码不记录其父网格编号，属于该层级中的不同父网格的子网格间需要用第二分割符号进行分割，属于同一个父网格的子网格间不需要用第二分割符号进行分割，本发明实施例中以第二分隔符为空格为例，记录该高速公路所经过的网格为：56 4712587 1456 45，将该网格编号序列56 47 12587 1456 45作为该高速公路在第二层级的二级编码。根据相似度精度的要求，对空间区域的划分按照该种方式继续往下进行，直到要求裂变的层级，该处就举例到第二层级，更深的层级将不再一一列举。

105、由高到低的层级裂变顺序，将不同层级的层级编码序列组合作为所述空间对象的位置编码序列，不同层级的层级编码序列之间通过第一分隔符号进行分割。

本发明实施例中的从高层级到底层级即为从第一层级开始，到第二层级，逐级往下，每个网格所涉及的空间区域面积越来越小。另外，本发明实施例中的第一分隔符，可以为“|”，也可以为其他的分隔符，具体的本发明实施例对此不进行限制。

基于该种位置编码序列的组合方式，本发明实施例中得到的位置编码序列为12589|56 47 12587 1456 45。

106、将元数据特征编码和位置编码序列进行组合排列得到空间对象对应的编码序列。

在将元数据特征编码和位置编码序列进行组合排列时，可以不限制两者的顺序，但是基于元数据特征编码为固定编码，位置编码序列基于精度的需求为一个长度为变数的编码序列，本发明实施例优选将元数据特征编码放置在位置编码序列的前面，最终得到粗粒度至细粒度划分的编码序列。该元数据特征编码和位置编码序列之间的分隔符可以为“|”，也可以为“&”，也可以为其他的分隔符，具体的本发明实施例对此不进行限制。基于上述描述，空间对象对应的编码序列为1A|12589|56 47 12587 1456 45，或者1A&12589|5647 12587 1456 45。这样，通过具有区分粒度表达的空间编码序列，不同分级层次上相同Hash码的空间对象的相似读精度不同，通过由粗到细的编码组合，使得相似的地理要素在序列表达中通常具有公共的hash前缀。

另外，该处需要说明的是，在编码时，由于元数据值为相似度精度进行补充的参数，若在获取元数据时获取了该元数据值，则在编码的过程中，按照第二编码规则对所述元数据值进行编码，得到元数据值编码；该第二编码规则可以为根据元数据值所包含的各参数的属性的权重值之和进行编码，也可以根据某一个参数值进行编码，具体的，本发明实施例对此不进行限制。如图3所示，例如按照高速公路的长度属性参数进行编码，其编码为100。在获取了元数据值的编码后，将元数据特征编码和位置编码序列以及元数据值编码进行组合排列得到空间对象对应的编码序列。其中，该元数据值编码排列放置的位置也不限定，为了检索的方便性，本发明实施中，一般将其放置在位置编码序列之后，得到的空间对象编码序列为：1A|12589|56 47 12587 1456 45|100，或者为1A&12589|56 47 12587 145645&100。

基于上述对空间对象的编码方式，本发明实施例提供一种地理要素的检索方法，如图4所示，该方法包括：

201、获取待检索的地理要素。

该待检索的地理要素可以为人工输入，也可以自动获取，具体的本发明实施例对此不进行限制。一般通过用户输入的地理要素查询条件获取，该查询条件通常表现空间对象描述和相似查询条件值。该待检索的地理要素可以为直接进行检索相似地理要素的查询条件，例如，查询位置点B的相似位置；也可以为检索其他地图信息的间接条件，例如，查询道路X上所有车辆行驶轨迹，该查询条件中包括对道路X的相似道路的检索即为将查询车辆行驶轨迹的间接条件。

针对不同的用户群体有两种不同的获取方式，具体的为：针对普通用户，对于用户输入的描述性指令(文字/语音等沟通介质)进行语义分析和数据预处理获取。针对专业化工程人员，直接分析输入的标准sql语法查询条件进行获取。

202、按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码，得到待检索的编码序列。

其中，本步骤中所使用的预定编码方法与对数据库中的空间对象的编码方法相同，为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，其得到的待检索的编码序列的结构与数据库中空间对象的编码序列结构一致，故，具体的编码方法可以参考对空间对象的编码方式，本发明实施例此处将不再赘述。

另外，在对待检索的地理要素进行编码时，若对位置编码的层级没有要求，则可以选择编写与空间对象相同层级的编码；若对位置编码的层级有要求，则按照要求层级的层数对地理要素进行对应层级的编码。

203、将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

其中，具体的匹配方式可以是将与所述待检索的编码序列中预定位数相同的编码序列对应的空间对象确定为与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列。该编码序列为地理要素的元数据编码和位置数据编码组合的码值序列，元数据编码中至少包括元数据特征编码，位置数据编码为地理要素不同层级的位置编码序列。

本发明实施例中，基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法(MetaGrid-hash编码)对数据库中的空间对象以及待检索地理要素进行编码，使得空间对象以及待检索地理要素变换为一个包含元数据编码和位置数据编码序列相组合的码值序列，由于相似的空间对象通常表现为相同的码值前缀，将待检索地理要素的编码与空间对象的编码进行比对，确定与待检索的地理要素相似的空间对象，就能够快速、准确地确定地理要素之间的相似度，并且还可以通过分层设置来调整相似度的精度，使得检索得到的空间对象与待检索地理要素具有更高匹配精度。

进一步的，将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素时，可以采用但不局限于以下的方法实现，具体如图5所示，该方法包括：

301、获取数据库中多个空间对象对应的目标编码序列。

302、逐一对比所述待检索的编码序列与所述目标编码序列中的元数据特征编码，提取具有相同元数据特征编码的目标编码序列。

具体实现可以为：将待检索的编码序列中的元数据特征编码与一个目标编码序列的元数据特征编码进行对比；若元数据特征编码相同，则执行303；若元数据特征编码不相同，则再与下一个目标编码序列中的元数据特征编码进行对比，直到将步骤301中所获取的多个空间对象对应的目标编码序列全部对比完毕。

其中，待检索的编码序列中的元数据特征编码与目标编码序列的元数据特征编码相同，说明数据库中该空间对象为与待检索的地理要素相似的地理要素，可以继续查询位置编码序列确定匹配程度，即相似度；待检索的编码序列中的元数据特征编码与获取的数据库中编码序列的元数据特征编码不相同，说明该空间对象与待检索的地理要素不相似，无需进行下一步的位置编码序列的比对。

303、对比所提取的目标编码序列与待检索的编码序列中的位置编码序列，将具有相同预定位数位置编码序列的目标编码序列所对应的空间对象确定为与待检索的地理要素相匹配的地理要素。

将所述待检索的编码序列中的位置编码序列与所述获取的数据库中编码序列的位置编码序列进行比较，将预定位数位置编码序列相同的空间对象确定为与所述待检索的地理要素相似的地理要素，继续执行301，直到将所述数据库所有的编码序列查询完毕。

其中，如前所述的，根据上面的位置区域的编码，可以得知具有相同编码前缀的编码序列，必定为相似的地理要素，至于是哪一级别的相似，需要通过位置编码序列的对比确定。在对空间对象以及待检索的地理要素进行编码时，其位置编码序列的层级可以一致，也可以不一致。一般为了实现对不同粒度相似度的确定，在对多个空间对象进行编码时，其粒度一般要层级多一些。而待检索的地理要素，由于其对相似性精度要求的不一样，以及检索消耗的需求，一般要求的层级要低于空间对象编码的层级，但对于特别重要并且复杂的地理要素，其要求检索的层级也可能与空间对象编码的层级一致，具体的，本发明实施例对此不进行限制。故，在将待检索的编码序列中的位置编码序列与步骤302中所提取的目标编码序的位置编码序列进行对比时，若检索条件中没有限制位置编码的层级，则按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的对比，直到没有与所述待检索的编码序列相同的编码；若检索条件中限制了位置编码的层级，则可以按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的对比，截止检索地理要素层级要求的层级结束。

为了提高地理要素的检索速度，本发明实施例在将数据库中的空间对象进行编码后，可以进一步构建B+树索引，在根据检索请求查询地理要素时，基于B+树索引进行地理要素的查询检索。具体的，构建B+树索引可以通过但不局限于以下的方法实现，该方法为：

解析多个空间对象对应的编码序列，构建地理要素B+树索引。其中，如图6所示，所述B+树索引中的顶级节点(根节点)为元数据特征编码，不同层级的位置编码序列为中间索引节点，最低一级父节点(叶子节点)为元数据值编码，并且，空间对象的指针按顺序存储在叶子节点上。

基于构建的B+树索引进行地理要素的检索，可以通过但不局限于以下的方法实现，如图6和图7所示，包括：

401、接收用户输入的查询指令。

例如，用户输入指令：查询道路X上所有车辆行驶轨迹，则本发明实施例中接收用户输入的查询道路X上所有车辆行驶轨迹的查询指令。

402、进行数据预处理以获取查询指令对应的地理要素和地理要素位置层级。

其中，进行数据预处理得到查询指令对应的地理要素道路X的地理要素表达G和查询位置层级参数N；以及对应的车辆轨迹数据库M。

403、生成SQL语句。

本发明实施例中，要获取道路X上所有车辆行驶轨迹，首先要对获取车辆行驶轨迹的道路X进行编码，之后再基于对应的编码获取相似行驶轨迹。故需要先设计一个对道路X进行编码的函数，该函数设计为：metagridhash(<G>，<N>)，metagridhash是获取空间对象到某一层级的Grid-hash码的过程。根据SQL查询语法，生成获取道路X上所有车辆行驶轨迹的SQL语句，该SQL查询语句为select*from M where Y like metagridhash(G，N)。

404、根据SQL语句检索B+树索引中顶级节点，即检索B+树的根节点；确定与待检索的编码序列的元数据特征编码相同的指向位置，得到子节点指针；若没有得到子节点指针，则结束对比查询；若得到子节点指针，则执行405。

其中，若没有得到子节点指针，说明该数据库中没有与该待检索地理要素相似的地理要素，结束检索流程；若得到子节点指针，说明该数据库中存在与该待检索地理要素相似的地理要素，需要进一步对地理要素的位置编码序列进行检索，确定相似的层级。

405、分层逐级下探相同父序列前缀的子节点位置，获取该子节点指针下所有的或者限定数目的叶子节点对应的空间对象集合，得到与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

具体的，在探索过程中任一层级无匹配则返回空，否则继续搜索直到约束层级，检索终止。

其中，分层逐级下探相同父序列前缀的子节点位置，即为检索中间节点，由于获取的检索条件中需要获取层级为N的位置编码序列，则需要在中间节点中下探N层终止。

进一步的，在检索到相匹配的地理要素之后，为了确定与待检索的地理要素最相似的地理要素，本发明实施例还可以按照元数据值对相匹配的多个地理要素进行排序；将元数据值最大的地理要素作为与所述待检索的地理要素最匹配的地理要素。

基于上述方法实施例，本发明实施例还提供一种地理要素的检索装置，如图8所示，该装装置包括：

获取单元51，用于获取待检索的地理要素；该待检索的地理要素可以为人工输入，也可以自动获取，具体的本发明实施例对此不进行限制。一般通过用户输入的地理要素查询条件获取，该查询条件通常表现空间对象描述和相似查询条件值。该待检索的地理要素可以为直接进行获取相似地理要素的查询条件，例如，查询位置点B的相似位置；也可以为获取其他地图信息的间接条件，例如，查询道路X上所有车辆行驶轨迹，该查询条件中的道路X的相似道路的获取即为将查询车辆行驶轨迹的间接条件。

针对不同的用户群体有两种不同的获取方式，具体的为：针对普通用户，对于用户输入的描述性指令(文字/语音等沟通介质)进行语义分析和数据预处理获取。针对专业化工程人员，直接分析输入的标准sql语法查询条件进行获取。

编码单元52，用于按照预定编码方法对获取单元51得到的待检索的地理要素进行编码得到待检索的编码序列。

检索单元53，用于将所述编码单元52得到的待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；

其中，所述预定的编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，所述编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列，元数据编码至少包括元数据特征编码。

进一步的，如图9所示，所述检索单元53包括：

获取模块531，用于获取数据库中多个空间对象对应的目标编码序列；

第一比较模块532，用于逐一对比所述待检索的编码序列与所述获取模块531获取的目标编码序列中的元数据特征编码，提取具有相同元数据特征编码的目标编码序列；

第二比较模块533，用于对比所述第一比较模块532提取的目标编码序列与所述待检索的编码序列中的位置编码序列，将具有相同预定位数位置编码序列的目标编码序列所对应的空间对象确定为与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

其中，所述第二比较模块533还用于：

按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的比对，直到没有与所述待检索的编码序列相同的编码；

或者，

按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的比较，截止检索地理要素层级要求的层级结束。

进一步的，所述编码单元52还用于：

在检索单元53将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对之前，对多个空间对象逐一按照所述预定编码方法进行编码，得到对应的编码序列。

进一步的，如图10所示，所述编码单元52包括：

获取模块521，用于获取空间对象的元数据特征以及空间位置；

第一编码模块522，用于按照第一编码规则对所述获取模块521得到的元数据特征进行编码，得到编码序列中的元数据特征编码；

位置划分模块523，用于按照预定的空间位置分形规则采用逐层递归裂变的方式将所述获取模块521得到的空间位置进行分形划分，一次划分为一层级，每一层级中的网格成指数级增长；

第二编码模块524，用于对所述位置划分模块523所划分的每一层级中的网格进行编码，确定所述空间对象在不同层级中所经过网格的层级编码序列；

位置编码排列模块525，用于按照由高到低的层级裂变的顺序，将所述第二编码模块524对不同层级的层级编码序列组合作为所述空间对象的位置编码序列，不同层级的层级编码序列之间通过第一分隔符号进行分割；

编码组合模块526，用于将元数据特征编码和位置编码序列进行组合得到空间对象对应的编码序列。

其中，所述第二编码模块524用于：对每一层级的网格进行编号；按照预定规则记录每一层级中空间对象所经过的网格编号，得到层级编码序列，其中，所述预定规则为对于子网格编码不记录其父网格编号，属于同一层级中不同父网格的子网格间的层级编码序列通过第二分割符号进行分割。

进一步的，所述元数据还包括元数据值，所述编码单元52还包括：

所述获取模块521还用于，获取所述空间对象的元数据值；

第三编码模块527，用于按照第二编码规则对所述获取模块521得到的元数据值进行编码，得到元数据值编码；

所述编码组合模块526还用于，将元数据特征编码和位置编码序列以及第三编码模块527得到的元数据值编码进行组合排列得到空间对象对应的编码序列。

进一步的，该装置如图11所示，还包括：

排序单元54，用于在所述检索单元53将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素之后，按照元数据值对相匹配的地理要素进行排序；

确定单元55，用于将元数据值最大的地理要素作为与所述待检索的地理要素最匹配的地理要素。

进一步的，如图12所示，该装置还包括：

索引创建单元56，用于解析多个空间对象对应的编码序列，构建地理要素B+树索引，所述B+树索引中的顶级节点为元数据特征编码，不同层级的位置编码序列为中间索引节点，最低一级父节点为元数据值编码，空间对象的指针按顺序存储在叶子节点上。

当所述索引创建单元56创建了B+树索引之后，所述检索单元53具体用于：

检索B+树中顶级节点与待检索的编码序列的元数据特征编码相同的指向位置，得到子节点指针；

若没有得到子节点指针，则结束对比查询；

若得到子节点指针，则分层逐级下探相同父序列前缀的子节点位置；获取该子节点指针下所有的或者限定数目的叶子节点对应的空间对象集合，得到与所述待检索的地理要素相似的地理要素。

该处需要说明的是，本发明实施例所涉及的各功能单元及功能模块的其他描述，可以参考方法实施例中的相关描述，该处将不再赘述。

本发明实施例还提供一种服务器，包括至少一处理器，一存储介质，所述存储介质用于存储所述处理器执行的程序，以及所述处理器执行所述程序过程中所需的数据；

其中，所述程序被处理器执行时实现如上所述地理要素的检索方法的步骤。

本发明提供的地理要素的检索方法及装置，基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法对数据库中的空间对象以及待检索的地理要素进行编码，使得空间对象以及待检索地理要素变换为一个包含元数据编码和位置数据编码序列相组合的码值序列，由于相似的空间对象通常表现为相同的码值前缀，将待检索地理要素的编码与空间对象的编码进行比对，确定与待检索的地理要素相似的空间对象，就能够快速、准确地确定地理要素之间的相似度，并且还可以通过分层设置来调整相似度的精度，使得检索得到的空间对象与待检索地理要素具有更高匹配精度。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种地理要素的检索方法，其特征在于，包括：

获取待检索的地理要素；

按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码，得到待检索的编码序列；

将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；

其中，所述预定编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，所述编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列，元数据编码包括元数据特征编码和元数据值编码，所述元数据值编码是通过获取所述空间对象的元数据值，按照第二编码规则对所述元数据值进行编码得到的；元数据特征包含空间对象元数据特征范围的集合序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素包括：

获取数据库中多个空间对象对应的目标编码序列；

逐一对比所述待检索的编码序列与所述目标编码序列中的元数据特征编码，提取具有相同元数据特征编码的目标编码序列；

对比所提取的目标编码序列与所述待检索的编码序列中的位置编码序列，将具有相同预定位数位置编码序列的目标编码序列所对应的空间对象确定为与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对比所提取的目标编码序列与将所述待检索的编码序列中的位置编码序列包括：

按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的比对，直到没有与所述待检索的编码序列相同的编码；

或者，

按照位置编码序列从前往后的顺序进行对应编码序列的比对，截止检索地理要素层级要求的层级结束。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对之前，该方法还包括：

对多个空间对象逐一按照所述预定编码方法进行编码，得到对应的编码序列。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对多个空间对象逐一按照所述预定编码方法进行编码，得到对应的编码序列包括：

获取空间对象的元数据特征以及空间位置；

按照第一编码规则对所述元数据特征进行编码，得到元数据特征编码；

按照预定的空间位置分形规则采用逐层递归裂变的方式将所述空间位置进行分形划分，一次划分为一层级，每一层级中的网格成指数级增长；

对每一层级中的网格进行编码，确定所述空间对象在不同层级中所经过网格的层级编码序列；

按照由高到低的层级裂变顺序，将不同层级的层级编码序列组合作为所述空间对象的位置编码序列，不同层级的层级编码序列之间通过第一分隔符号进行分割；

将元数据特征编码和位置编码序列进行组合得到空间对象对应的编码序列。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对每一层级中的网格进行编码，确定所述空间对象在不同层级中所经过网格的层级编码序列包括：

对每一层级的网格进行编号；

按照预定规则记录每一层级中空间对象所经过的网格编号，得到层级编码序列，其中，所述预定规则为对于子网格编码不记录其父网格编号，属于同一层级中不同父网格的子网格间的层级编码序列通过第二分割符号进行分割。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素之后，该方法还包括：

按照元数据值对相匹配的地理要素进行排序；

将元数据值最大的地理要素作为与所述待检索的地理要素最匹配的地理要素。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

解析多个空间对象对应的编码序列，构建地理要素B+树索引，所述B+树索引中的顶级节点为元数据特征编码，不同层级的位置编码序列为中间索引节点，最低一级父节点为元数据值编码，空间对象的指针按顺序存储在叶子节点上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素包括：

检索B+树索引中顶级节点与待检索的编码序列的元数据特征编码相同的指向位置，得到子节点指针；

若没有得到子节点指针，则结束对比查询；

若得到子节点指针，则分层逐级下探相同父序列前缀的子节点位置；获取该子节点指针下所有的或者限定数目的叶子节点对应的空间对象集合，得到与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

10.一种地理要素的检索装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取待检索的地理要素；

编码单元，用于按照预定编码方法对待检索的地理要素进行编码得到待检索的编码序列；

检索单元，用于将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对，以确定与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素，所述多个空间对象对应的编码序列为根据所述预定编码方法进行编码得到的编码序列；

其中，所述预定编码方法为基于地理要素元数据和空间位置联合哈希的空间对象编码方法，所述编码序列为地理要素的元数据编码和不同层级的位置编码序列组合的码值序列，元数据编码包括元数据特征编码和元数据值编码，所述元数据值编码是通过获取所述空间对象的元数据值，按照第二编码规则对所述元数据值进行编码得到的；元数据特征包含空间对象元数据特征范围的几何。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，检索单元包括：

获取模块，用于获取数据库中多个空间对象对应的目标编码序列；

第一比较模块，用于逐一对比所述待检索的编码序列与所述获取模块获取的目标编码序列中的元数据特征编码，提取具有相同元数据特征编码的目标编码序列；

第二比较模块，用于对比所述第一比较模块提取的目标编码序列与所述待检索的编码序列中的位置编码序列，将具有相同预定位数位置编码序列的目标编码序列所对应的空间对象确定为与所述待检索的地理要素相匹配的地理要素。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的装置，其特征在于，所述编码单元还用于：

在检索单元将所述待检索的编码序列与多个空间对象对应的编码序列进行比对之前，对多个空间对象逐一按照所述预定编码方法进行编码，得到对应的编码序列。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述编码单元包括：

获取模块，用于获取空间对象的元数据特征以及空间位置；

第一编码模块，用于按照第一编码规则对所述元数据特征进行编码，得到编码序列中的元数据特征编码；

位置划分模块，用于按照预定的空间位置分形规则采用逐层递归裂变的方式将所述空间位置进行分形划分，一次划分为一层级，每一层级中的网格成指数级增长；

第二编码模块，用于对每一层级中的网格进行编码，确定所述空间对象在不同层级中所经过网格的层级编码序列；

位置编码排列模块，用于按照由高到低的层级裂变的顺序，将不同层级的层级编码序列组合作为所述空间对象的位置编码序列，不同层级的层级编码序列之间通过第一分隔符号进行分割；

编码组合模块，用于将元数据特征编码和位置编码序列进行组合得到空间对象对应的编码序列。

14.一种服务器，其特征在于，包括至少一处理器，一存储介质，所述存储介质用于存储所述处理器执行的程序，以及所述处理器执行所述程序过程中所需的数据；

其中，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述地理要素的检索方法的步骤。