一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法

技术领域

本发明涉及一种网络地图数据组织方法，特别涉及一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，属于网络地图数据组织技术领域。

背景技术

在网络地图高速普及和发展的今天，面对海量的地图数据和大规模的用户并发访问等多重挑战，网络地图的服务质量和用户体验难以得到保证。网络地图利用瓦片金字塔模型代替传统模式构建网络地图框架后，在服务器端将传统地图以瓦片的形式生成，利用特定的算法组织并存储在服务器中,提高了网络地图的响应速度。但瓦片大小从1KB到20KB，具有“单个文件小、总个数多”的特点,采用传统方法组织和存储，文件数量大，过多的小文件不利于文件的管理、查找和服务，也会导致缓存文件过多过杂、置换算法效率降低、队列管理复杂，容易达到系统的性能瓶颈。

现有技术的网络地图数据组织方法较少，相关专利也较为少见。微软研究院通过Hotmap模型分析网络地图用户的访问日志，提出了网络地图的瓦片请求符合幂律分布，国内学者提出网络地图的数据访问符合Zipf-like分布，用户对不同瓦片的访问次数是不均匀的，满足“二八定律”，即百分之八十的地图数据请求集中在百分之二十的网络地图瓦片，用户访问存在明显的网络地图热点。但没有利用该规律，没有对这些规律进行进一步的挖掘和利用，没有将网络地图热点区域的瓦片进行重新组织和聚类，没有结合时空关联性等网络地图数据自身的特点，造成网络地图瓦片小文件的数量巨大，过多的小文件不利于文件的管理、查找和服务，也会导致缓存文件过多过杂、服务器工作效率低下，用户体验较差。

综合来看，现有技术的网络地图数据组织方法主要存在以下几点缺陷：一是瓦片文件都是小文件且数量巨大，海量瓦片数据的组织和管理非常复杂，过多的小文件不利于文件的管理、查找和服务，也会导致缓存文件过多过杂、置换算法效率降低、队列管理复杂；二是没有依据网络地图的空间关联性将属性和内容相同的瓦片聚类组织，没有充分利用网络地图中属性和内容相同的地图瓦片访问特征和访问量相同的特点；三是没有充分利用网络地图用户对不同瓦片的访问次数是不均匀的，访问存在明显热点的规律的特点，热点区域不能优先查找和缓存，用户的体验差；四是缺少瓦片索引信息，或者网络地图数据的索引层次不清晰，内容不具体，不利于快速定位需要查找的数据位置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，解决了目前使用较广泛的网络地图瓦片小文件数量巨大，过多的小文件不利于网络地图数据的管理、查找和服务的问题，依据网络地图的空间关联性将属性和内容相同的瓦片聚类组织，充分利用了网络地图中属性和内容相同的地图瓦片访问特征和访问量相同的特点，依据网络地图的时间关联性将访问频率基本相同的瓦片聚类组织，充分利用了网络地图用户对不同瓦片的访问次数是不均匀的，访问存在明显热点的规律，聚类大文件数量合理、索引清晰、范围清楚，提高了网络地图服务器的工作效率，网络地图数据查找快，用户体验较好。

为达到以上技术效果，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，网络地图数据为瓦片小文件，瓦片小文件合并为区域聚类大文件，网络地图数据以区域聚类大文件的形式组织和存储；

瓦片小文件的合并以网络地图区域的划分为依据，网络地图区域的划分依据网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性和时间关联性，划分为多个矩形区域，对划分为一个区域的瓦片合并存储为区域聚类大文件；

区域聚类大文件包括瓦片小文件和瓦片索引信息，组织方式为顺序排列所有瓦片小文件后，再排列瓦片索引信息；

基于时空关联性的网络地图数据组织方法的步骤为：

第一步，区域划分，依据网络地图用户访问瓦片数据的时间关联性和空间关联性，将网络地图划分为多个矩形区域，记录区域的范围；

第二步，按照第一步区域划分的结果，确定每个瓦片隶属区域；

第三步，对每个区域内的所有瓦片排序，排序依据网络地图瓦片的行列号；

第四步，根据第三步中确定的瓦片排列顺序，将各个区域内的瓦片小文件合并为区域聚类大文件；

第五步，瓦片小文件合并为区域聚类大文件结束后，在区域聚类大文件的尾部写入瓦片索引信息，瓦片索引信息记录对应瓦片的起始位置和长度；

第六步，区域内所有瓦片的索引信息写入结束后，对区域聚类大文件进行命名，命名根据区域所在的层号和区域内左下角和右上角的瓦片行列号；

第七步，所有瓦片合并完成后，建立区域信息记录文件，将所有区域的信息记录到区域信息记录文件中。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，空间关联性根据网络地图瓦片自身的属性和内容划分，步骤为：

第一步，瓦片属性分类，瓦片属性按照城镇地图瓦片和非城镇地图瓦片划分；

第二步，瓦片内容分类，瓦片内容划分针对属性为城镇地图的瓦片，瓦片内容划分按照居住用地、商业用地、行政办公用地、工业用地、绿地与广场用地、水体和其它用地分类；

第三步，区域划分，按照第一步和第二步中网络地图内容划分规则，完成网络地图区域划分为不同属性和内容的区域。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，时间关联性根据用户对地图不同区域瓦片的访问频率划分，步骤为：

第一步，访问频率分类，将网络地图瓦片中访问频率基本相同的瓦片划分为同一个区域，同一个区域内的瓦片空间上相邻，热度基本相同；

第二步，区域热点区分，依据网络地图不同空间区域访问热度的不同，将网络地图区域划分为热点区域、次热点区域和非热点区域。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，网络地图区域的划分优先依据网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，每个区域内瓦片的排序依据行列号，具体规则为行值较小的瓦片排序在前，行值相同时，列值小的瓦片排序在前。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，区域聚类大文件的命名根据区域所在的层号和区域内左下角和右上角的瓦片行列号，具体规则为区域层号+左下角瓦片行号+左下角瓦片列号+右上角瓦片行号+右上角瓦片列号。

一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，进一步的，区域信息记录文件记录划分的区域个数、每个区域的名称、每个区域内的瓦片个数、每个区域内瓦片行列号的起止范围。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，将网络地图瓦片小文件合并为区域聚类大文件，网络地图数据以区域聚类大文件的形式组织和存储，解决了目前使用较广泛的网络地图瓦片小文件数量巨大，过多的小文件不利于网络地图数据的管理、查找和服务的问题，聚类大文件数量合理、索引清晰、范围清楚，提高了网络地图服务器的工作效率，网络地图数据查找快，用户体验较好。

2.本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，瓦片小文件的合并以网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性和时间关联性划分为多个矩形区域，依据网络地图的空间关联性将属性和内容相同的瓦片聚类组织，充分利用了网络地图中属性和内容相同的地图瓦片访问特征和访问量相同的特点。根据空间关联性可以将用户访问特征相同的瓦片聚类，该类区域(例如商业区)可能都是用户的兴趣点，方便服务器最快时间查找，也可以将用户访问集中的城市地标、公园和商业步行街等热点区域聚类组织，优先提供这些人流和资源聚集，关注度高，访问量大的区域的数据，网络地图的数据查找进一步优化，用户体验更好。

3.本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，瓦片小文件的合并以网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性和时间关联性划分为多个矩形区域，依据网络地图的时间关联性将访问频率基本相同的瓦片聚类组织，充分利用了网络地图用户对不同瓦片的访问次数是不均匀的，访问存在明显热点的规律，将热点区域聚类大文件优先查找和缓存，能够提高更多用户的体验。

4.本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，分别在区域聚类大文件的尾部记录了瓦片索引信息，区域信息记录文件记录了划分的区域个数和每个区域的范围，网络地图数据的索引层次清晰，内容具体，有利于快速定位需要查找的数据位置。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法的步骤图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法的技术方案进行进一步的描述，使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。

参见图1，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，网络地图数据为瓦片小文件，瓦片小文件合并为区域聚类大文件，网络地图数据以区域聚类大文件的形式组织和存储，解决了目前使用较广泛的网络地图瓦片小文件数量巨大，过多的小文件不利于网络地图数据的管理、查找和服务的问题，聚类大文件数量合理、索引清晰、范围清楚，提高了网络地图服务器的工作效率，网络地图数据查找快，用户体验较好。

瓦片小文件的合并以网络地图区域的划分为依据，网络地图区域的划分依据网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性和时间关联性，划分为多个矩形区域，对划分为一个区域的瓦片合并存储为区域聚类大文件；

区域聚类大文件包括瓦片小文件和瓦片索引信息，组织方式为顺序排列所有瓦片小文件后，再排列瓦片索引信息，瓦片索引信息位于区域聚类大文件的尾部，记录对应瓦片的起始位置和长度；

基于时空关联性的网络地图数据组织方法的步骤为：

第一步，区域划分，依据网络地图用户访问瓦片数据的时间关联性和空间关联性，将网络地图划分为多个矩形区域，记录区域的范围，这一步完成了网络地图聚类区域的划分；

第二步，按照第一步区域划分的结果，确定每个瓦片隶属的区域，这一步完成了网络地图中每个瓦片归属的区域聚类大文件；

第三步，对每个区域内的所有瓦片排序，排序依据网络地图瓦片的行列号，这一步完成了网络地图各区域中每个瓦片聚类的先后顺序；

第四步，根据第三步中确定的瓦片排列顺序，将各个区域内的瓦片小文件合并为区域聚类大文件，这一步完成了瓦片小文件聚类组织为区域聚类大文件；

第五步，瓦片小文件合并为区域聚类大文件结束后，在区域聚类大文件的尾部写入瓦片索引信息，瓦片索引信息记录对应瓦片的起始位置和长度，这一步确定了瓦片索引信息的位置和内容；

第六步，区域内所有瓦片的索引信息写入结束后，对区域聚类大文件进行命名，命名根据区域所在的层号和区域内左下角和右上角的瓦片行列号，这一步确定了区域聚类大文件的命名规则，间接反应了区域聚类大文件的范围；

第七步，所有瓦片合并完成后，建立区域信息记录文件，将所有区域的信息记录到区域信息记录文件中，这一步确定了建立区域信息记录文件及其内容。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，空间关联性根据网络地图瓦片自身的属性和内容划分，充分利用了网络地图中属性和内容相同的地图瓦片访问特征和访问量相同的特点，根据空间关联性可以将用户访问特征相同的瓦片聚类，该类区域(例如商业区)可能都是用户的兴趣点，聚类后方便服务器最快时间查找，也可以将用户访问集中的城市地标、公园和商业步行街等热点区域聚类组织，优先提供这些人流和资源聚集，关注度高，访问量大的区域的数据，网络地图的数据查找进一步优化，用户体验更好，具体步骤为：

第一步，瓦片属性分类，瓦片属性按照城镇地图瓦片和非城镇地图瓦片划分，重点组织和聚类的是关注度高的城镇地图瓦片；

第二步，瓦片内容分类，瓦片内容划分针对属性为城镇地图的瓦片，瓦片内容划分按照居住用地、商业用地、行政办公用地、工业用地、绿地与广场用地、水体和其它用地分类，瓦片属性分类为一级分类，瓦片内容分类为二级分类。同一类别的区域可能为用户在该段时间内的兴趣点，聚类后方便服务器最快时间查找，绿地与广场等热点区域聚类组织，优先提供这些人流和资源聚集，关注度高，访问量大的区域的数据，网络地图的数据查找进一步优化；

第三步，区域划分，按照第一步和第二步中网络地图内容划分规则，完成网络地图划分为不同属性和内容的区域。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，时间关联性根据用户对地图不同区域瓦片的访问频率划分，依据网络地图的时间关联性将访问频率基本相同的瓦片聚类组织，充分利用了网络地图用户对不同瓦片的访问次数是不均匀的，访问存在明显热点的规律，将热点区域聚类大文件优先查找和缓存，能够提高更多用户的体验，具体步骤为：

第一步，访问频率分类，将网络地图瓦片中访问频率基本相同的瓦片划分为同一个区域，同一个区域内的瓦片空间上相邻，热度基本相同；

第二步，区域热点区分，依据网络地图不同空间区域访问热度的不同，将网络地图区域划分为热点区域、次热点区域和非热点区域，区域热点区分在访问频率分类之后完成，以访问频率分类为依据。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，网络地图区域的划分优先依据网络地图用户访问瓦片数据的空间关联性，时间关联性作为划分矩形区域的补充，使得网络地图区域划分的优先次序和划分形状确定。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，每个区域内瓦片的排序依据行列号，具体规则为行值较小的瓦片排序在前，行值相同时，列值小的瓦片排序在前，具体确定了区域中每个瓦片聚类的先后排列顺序。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，区域聚类大文件的命名根据区域所在的层号和区域内左下角和右上角的瓦片行列号，具体规则为区域层号+左下角瓦片行号+左下角瓦片列号+右上角瓦片行号+右上角瓦片列号，具体确定了区域聚类大文件的命名规则，该规则能够直接表达出区域的范围。

作为一种优选方案，本发明提供的一种基于时空关联性的网络地图数据组织方法，区域信息记录文件记录划分的区域个数和每个区域的名称，每个区域内的瓦片个数和瓦片行列号的起止范围，区域信息记录文件记录的内容确定，网络地图数据的索引层次清晰，内容具体，有利于快速定位需要查找的数据位置。