CN115809244A - 一种海量空间数据接入、处理、发布的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,涉及空间数据整合技术领域。本发明中,服务器读取配置文件,获取各空间数据服务平台所使用的坐标系信息,同时读取接入空间数据和空间数据的空间范围,对空间数据进行清洗,并去除无用和错误数据,根据空间范围从服务器内预设的空间坐标系数据库中对比筛选出与空间数据所匹配的空间坐标系,做为空间数据的源空间坐标系。本发明通过在进行空间数据处理时,根据所获取的空间数据的空间范围,能够快速筛选出与该空间数据服务平台内的空间数据所匹配的空间坐标系,这样大大缩短了服务器在数据转换处理前的准备工作,降低了服务器在数据预处理过程中的占用率,提高了后续空间数据处理的效率。
Description
技术领域
本发明属于空间数据整合技术领域,特别是涉及一种海量空间数据接入、处理、发布的方法。
背景技术
当前市面上有很多空间数据服务平台,国内有百度、高德、腾讯地图,国外有谷歌、微软bing地图,可私有化部署的有超图、天地图,EGIS等,面对如此众多的空间数据服务平台,要对其做到充分利用,将有很大概率需要对各个空间数据服务平台对外提供服务的协议及坐标系进行识别和解析,还可能需要对各自的数据进行标准化、统一化处理,以达到统一使用的目的。
目前的各空间数据服务平台对外服务形成和协议尚未形成统一标准,且坐标系使用各不相同,这样导致在数据标准化、统一化处理过程中时较为费时费力,并且国内空间数据服务平台出于对安全性和私密性的要求,对一些数据还做了偏移处理,这些条件的约束,使得在使用这些空间数据服务平台时无法做到统一接入,导致接入的工作量巨大,且效率低下,极容易出现错误。
现有的空间数据整合方法在对不同平台的空间数据进行处理时费时费力,同时使用这些空间数据服务平台时无法做到统一接入,导致接入的工作量巨大,且效率低下,极容易出现错误,为此我们提出一种海量空间数据接入、处理、发布的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,解决现有的空间数据整合方法在对不同平台的空间数据进行处理时费时费力,同时使用这些空间数据服务平台时无法做到统一接入,导致接入的工作量巨大,且效率低下,极容易出现错误的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,预设服务器和客户端,通过客户端页面发送请求信息至服务器,服务器从待接收的数据中获取请求信息;包括以下步骤:
S1、服务器内部预设标准空间坐标系,并对各个空间数据服务平台对外提供服务的协议进行梳理,形成相应的配置文件,根据配置文件参照配置文件的信息获取各空间数据服务平台的空间数据,将各空间数据进行编码保存;
优选的,所述步骤S1中关于各空间数据进行保存的具体步骤如下,在服务器内部的储存区中新增一磁盘分区,空间数据存入该磁盘分区的同时建立存取该磁盘分区的权限,且该权限链接一群组标识符,后续服务器通过标识符进行空间数据接入。
S2、服务器读取配置文件,获取各空间数据服务平台所使用的坐标系信息,同时读取接入空间数据和空间数据的空间范围,对空间数据进行清洗,并去除无用和错误数据,根据空间范围从服务器内预设的空间坐标系数据库中对比筛选出与空间数据所匹配的空间坐标系,做为空间数据的源空间坐标系,利用源空间坐标系和预设的CSCG2000标准空间坐标系之间的坐标转换关系,进行数据格式的转换,对于部分进行过偏移处理的数据进行纠偏处理;
优选的,所述步骤S2中数据格式转换采用七参数法进行转换,根据源空间坐标系和预设的CSCG2000标准空间坐标系下控制点坐标,利用两个坐标系之间的坐标转换公式,具体公式为: 、、为源空间坐标系的坐标,、、为转换后的空间坐标,、、为源空间坐标系的增量,反求取出两个坐标系之间的旋转、平移以及缩放关系参数值,计算得出七参数值,基于此公式,选用Delphi7.0开发平台,代入已知两个不同坐标系下4个相同位置控制点的不同坐标值,来求取、、个平移参数,、、3个旋转参数和一个尺度变化参数m。
优选的,所述步骤S2中数据格式转换的具体步骤如下:
S2.1、获取两个不同坐标体系下对应坐标值:获取不同坐标系下对应的4个控制点的坐标值,并记录其获取的4个控制点坐标值;
S2.2、计算七参数;
S2.3、自定义空间数据参数:在ArcGISDesktop平台中,通过ArcToolBox中的Projec-tionsandTransformations下CreateCustomGeographicTransfor-mation命令,自定义一个新的空间数据***参数,先在窗口中先输入源坐标***和标准空间坐标***,再选择“Coordinate_frame”方法,并将其求取的七参数值依次输入,最终将其保存名称为“sczh”;
S2.4、坐标空间数据转换;
S2.5、数据转换结果对比。
S3、对处理完成的空间数据通过分布式列式数据库进行存储,对海量空间数据进行分区操作,并建立索引以及缓存机制,同时设置缓存策略,根据各空间数据服务平台的数据更新周期调整缓存的周期以及缓存数据的大小,每间隔同等时段将上一时段空间数据进行无损压缩归档,并缓存至下层存储数据库;
优选的,所述步骤S3中对处理完成的空间数据在存储前进行数据检查,检查待存储空间数据的完整性,完整的待存储空间数据包括空间坐标信息和获取时间信息,检查待存储的空间数据的属性信息以及拓扑信息是否存在错误。
优选的,若检查的空间数据判定不完整,则补充待存储的空间数据的空间坐标信息、获取时间信息以及属性信息,使待存储的空间数据完整,随后将空间数据存储至数据库中。
优选的,所述步骤S3中的下层存储数据库用于对失效的过期空间数据进行存储,存储所用的下层存储数据库采用低成本的数据库模块,作为分布式列式数据库的下层存储模块,其后续读取速度相较慢,但拥有更大的存储空间。
优选的,所述处理完成的空间数据存储后,后续客户端可通过服务器的索引界面发送空间数据读取请求信息至服务器,服务器根据请求信息将缓存在存储数据库中的空间数据调出至客户端,所述请求信息包括空间数据的属性信息。
S4、以HTTP协议的方式对外发布统一服务,上层应用或其他***只需要访问这个服务就可以实现对各个空间数据服务平台的访问,服务器内部设置防火墙,对发出请求信息的客户端IP地址进行检测,禁止境外IP访问该服务。
优选的,所述客户端向服务器发送请求信息时,服务器向客户端发送IP数据包,当所述客户端处于活跃状态时,向客户端发送探测协议请求,并接受客户端返回的相应报文,利用梯度提升树模型对所述相应报文进行检测,以确定所述待检测客户端IP地址是否为国内IP地址。本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过对各空间数据服务平台所提供的服务进行梳理,从而形成相对应的配置文件,因此服务器可以根据配置文件准确且快速的获取该空间数据服务平台的空间数据,并且在服务内部预存储海量的空间坐标系数据库,在进行空间数据处理时,根据所获取的空间数据的空间范围,能够快速筛选出与该空间数据服务平台内的空间数据所匹配的空间坐标系,这样大大缩短了服务器在数据转换处理前的准备工作,降低了服务器在数据预处理过程中的占用率,提高了后续空间数据处理的效率;
2、本发明通过在服务器内部预先设置标准空间坐标系,因此后续在对各空间数据服务平台的数据进行整合处理时,能够快速的与各空间数据服务平台的所使用的源空间坐标系进行空间数据的转换,同时,每个空间数据服务平台所用到的源空间坐标系与标准空间坐标系进行单独的数据转换,并不会影响到其他数据服务平台的数据转换,这样一来减少了空间数据处理过程中发生错误的可能性,并且在进行空间数据处理前对空间数据进行清洗,去除了无用和错误的数据,在源头上减少了错误的空间数据;本发明中可以同时对不同空间数据服务平台的空间数据进行处理,前期对数据预处理中所占用的服务器运存较少,因此多平台空间数据处理过程中能够使得海量的各平台空间数据进项同时处理,极大地提高了数据处理的效率。
3、本发明通过设置缓存机制,对已经处理完毕的空间数据进行定期缓存,这样在新的空间数据更新前,不需要在每次使用过程中重新对空间数据进行处理,加快了客户端的检索速度,并且对存储空间数据的数据库进行定期无损压缩归档,这样保证在各空间数据平台数据进行更新后,新的空间数据与过往数据能够顺利交替,将过往空间数据压缩存储与下层存储数据库中,虽然运行速度低于上层实时空间数据存储的数据库,但是能够存储的数据更多,并且成本低,完全适用于过往空间数据的存储。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的海量空间数据接入、处理、发布的方法流程图;
图2为本发明提供的海量空间数据接入、处理、发布的方法中步骤2具体流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1,本发明为一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,预设服务器和客户端,通过客户端页面发送请求信息至服务器,服务器从待接收的数据中获取请求信息;包括以下步骤:
S1、服务器内部预设标准空间坐标系,并对各个空间数据服务平台对外提供服务的协议进行梳理,形成相应的配置文件,根据配置文件参照配置文件的信息获取各空间数据服务平台的空间数据,将各空间数据进行编码保存;
其中,步骤S1中关于各空间数据进行保存的具体步骤如下,在服务器内部的储存区中新增一磁盘分区,空间数据存入该磁盘分区的同时建立存取该磁盘分区的权限,且该权限链接一群组标识符,后续服务器通过标识符进行空间数据接入。
S2、服务器读取配置文件,获取各空间数据服务平台所使用的坐标系信息,同时读取接入空间数据和空间数据的空间范围,对空间数据进行清洗,并去除无用和错误数据,根据空间范围从服务器内预设的空间坐标系数据库中对比筛选出与空间数据所匹配的空间坐标系,做为空间数据的源空间坐标系,利用源空间坐标系和预设的CSCG2000标准空间坐标系之间的坐标转换关系,进行数据格式的转换,对于部分进行过偏移处理的数据进行适当的纠偏处理;
其中,步骤S2中数据格式转换采用七参数法进行转换,根据源空间坐标系和预设的CSCG2000标准空间坐标系下控制点坐标,利用两个坐标系之间的坐标转换公式,具体公式为:
、、为源空间坐标系的坐标,、、为转换后的空间坐标,、、为源空间坐标系的增量,反求取出两个坐标系之间的旋转、平移以及缩放关系参数值,计算得出七参数值,基于此公式,选用Delphi7.0开发平台,代入已知两个不同坐标系下4个相同位置控制点的不同坐标值,来求取、、个平移参数,、、3个旋转参数和一个尺度变化参数m。
空间数据转换源于GIS空间分析,它的实现过程主要是在ArcGIS中完成的。在数据转换过程中,主要采用的是正解变换和数值变换方法,正解变换用于获取两个不同坐标系下控制点的数据值,数值变换用于将七参数进行源数据重新投影定义。基于以上分析投影信息转换方法大致可以分为以下6个步骤:
1、在ArcGISDesktop平台中,分别获取在两个不同坐标系下相同地区对应4个控制点的坐标值;在获取对应控制点坐标值之前,必须先有相同 地 区 在这两个不同坐标系下的数据;分别在打开的两个ArcGISDesktop软件中加载地区空间数据,在这两个打开界面的全局视图下,通过DataFrameProperties属性的DataFrame项可以分别获取研究区在两个不同坐标系下对应4个控制点的坐标值;通过两个不同坐标系下的DataFrame属性项中的FixedExtent可以提取出对应的4个控制点坐标值,然后将其获取的4个控制点坐标值对应记录下来,以便在七参数软件中求取相应的七参数值;
2、结合空间直角坐标系转换模型,运用编程工具Delphi7.0开发一套求取不同坐标系之间七参数软件(简称七参数软件) ;在开发出来的求取七参数软件中,首先选择相应的源坐标系和标准空间坐标系,将获取得到的4个控制点坐标值依次添加到软件中,当添加完两个不同坐标系下的对应4组坐标值以后,在计算结果栏中会显示出求取的七参数值,同时还可以根据实际应用情况将计算结果以txt文件格式导出,供今后保存使用;
3、在七参数软件中,选择相应的源坐标系和标准空间坐标系,依次代 入步骤1中求取的4个控制点坐标值,计算出这两个不同坐标系下的七参数值;
4、在ArcToolboxs平台中,通过计算出来的七参数,自定义一个新的空间数据参数体系;
5、在ArcTool-boxs平台中,利用自定义新的空间数据参数体系,对源数据进行空间数据信息重定义;
6、在ArcGISDesktop平台中,对数据变换后的数据进行验证,如果出现问题重新选取控制点求取七参数值,进行重新空间数据变换,直至符合要求进行下一步空间分析;
S3、对处理完成的空间数据通过分布式列式数据库进行存储,对海量空间数据进行分区操作,并建立索引以及缓存机制,同时设置缓存策略,根据各空间数据服务平台的数据更新周期调整缓存的周期以及缓存数据的大小,每间隔同等时段将上一时段空间数据进行无损压缩归档,并缓存至下层存储数据库;
其中,步骤S3中对处理完成的空间数据在存储前进行数据检查,检查待存储空间数据的完整性,完整的待存储空间数据包括空间坐标信息和获取时间信息,检查待存储的空间数据的属性信息以及拓扑信息是否存在错误。
其中,若检查的空间数据判定不完整,则补充待存储的空间数据的空间坐标信息、获取时间信息以及属性信息,使待存储的空间数据完整,随后将空间数据存储至数据库中。
其中,步骤S3中的下层存储数据库用于对失效的过期空间数据进行存储,存储所用的下层存储数据库采用低成本的数据库模块,作为分布式列式数据库的下层存储模块,其后续读取速度相较慢,但拥有更大的存储空间。
其中,处理完成的空间数据存储后,后续客户端可通过服务器的索引界面发送空间数据读取请求信息至服务器,服务器根据请求信息将缓存在存储数据库中的空间数据调出至客户端,请求信息包括空间数据的属性信息。
S4、以HTTP协议的方式对外发布统一服务,上层应用或其他***只需要访问这个服务就可以实现对各个空间数据服务平台的访问,服务器内部设置防火墙,对发出请求信息的客户端IP地址进行检测,禁止境外IP访问该服务。
其中,客户端向服务器发送请求信息时,服务器向客户端发送IP数据包,当客户端处于活跃状态时,向客户端发送探测协议请求,并接受客户端返回的相应报文,利用梯度提升树模型对相应报文进行检测,以确定待检测客户端IP地址是否为国内IP地址。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于:预设服务器和客户端,通过客户端页面发送请求信息至服务器,服务器从待接收的数据中获取请求信息;包括以下步骤:
S1、服务器内部预设标准空间坐标系,并对各个空间数据服务平台对外提供服务的协议进行梳理,形成相应的配置文件,根据配置文件参照配置文件的信息获取各空间数据服务平台的空间数据,将各空间数据进行编码保存;
S2、服务器读取配置文件,获取各空间数据服务平台所使用的坐标系信息,同时读取接入空间数据和空间数据的空间范围,对空间数据进行清洗,并去除无用和错误数据,根据空间范围从服务器内预设的空间坐标系数据库中对比筛选出与空间数据所匹配的空间坐标系,做为空间数据的源空间坐标系,利用源空间坐标系和预设的CSCG2000标准空间坐标系之间的坐标转换关系,进行数据格式的转换,对于部分进行过偏移处理的数据进行纠偏处理;
S3、对处理完成的空间数据通过分布式列式数据库进行存储,对海量空间数据进行分区操作,并建立索引以及缓存机制,同时设置缓存策略,根据各空间数据服务平台的数据更新周期调整缓存的周期以及缓存数据的大小,每间隔同等时段将上一时段空间数据进行无损压缩归档,并缓存至下层存储数据库;
S4、以HTTP协议的方式对外发布统一服务,上层应用或其他***访问此服务实现对各个空间数据服务平台的访问,服务器内部设置防火墙,对发出请求信息的客户端IP地址进行检测,禁止境外IP访问该服务。
2.根据权利要求1所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述步骤S1中关于各空间数据进行保存的具体步骤如下,在服务器内部的储存区中新增一磁盘分区,空间数据存入该磁盘分区的同时建立存取该磁盘分区的权限,且该权限链接一群组标识符,后续服务器通过标识符进行空间数据接入。
4.根据权利要求3所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述步骤S2中数据格式转换的具体步骤如下:
S2.1、获取两个不同坐标体系下对应坐标值:获取不同坐标系下对应的4个控制点的坐标值,并记录其获取的4个控制点坐标值;
S2.2、计算七参数;
S2.3、自定义空间数据参数:在ArcGISDesktop平台中,通过ArcToolBox中的Projec-tionsandTransformations下CreateCustomGeographicTransfor-mation命令,自定义一个新的空间数据***参数,先在窗口中先输入源坐标***和标准空间坐标***,再选择“Coordinate_frame”方法,并将其求取的七参数值依次输入,最终将其保存名称为“sczh”;
S2.4、坐标空间数据转换;
S2.5、数据转换结果对比。
5.根据权利要求1所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述步骤S3中对处理完成的空间数据在存储前进行数据检查,检查待存储空间数据的完整性,完整的待存储空间数据包括空间坐标信息和获取时间信息,检查待存储的空间数据的属性信息以及拓扑信息是否存在错误。
6.根据权利要求5所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,若检查的空间数据判定不完整,则补充待存储的空间数据的空间坐标信息、获取时间信息以及属性信息,使待存储的空间数据完整,随后将空间数据存储至数据库中。
7.根据权利要求1所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述步骤S3中的下层存储数据库用于对失效的过期空间数据进行存储,存储所用的下层存储数据库采用低成本的数据库模块,作为分布式列式数据库的下层存储模块,其后续读取速度相较慢,但拥有更大的存储空间。
8.根据权利要求1所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述处理完成的空间数据存储后,后续客户端通过服务器的索引界面发送空间数据读取请求信息至服务器,服务器根据请求信息将缓存在存储数据库中的空间数据调出至客户端,所述请求信息包括空间数据的属性信息。
9.根据权利要求1所述的一种海量空间数据接入、处理、发布的方法,其特征在于,所述客户端向服务器发送请求信息时,服务器向客户端发送IP数据包,当所述客户端处于活跃状态时,向客户端发送探测协议请求,并接受客户端返回的相应报文,利用梯度提升树模型对所述相应报文进行检测,以确定待检测客户端的IP地址是否为国内IP地址。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20230317 |