CN108509546A - 一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的解决方案为一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法，其特征在于首先用脆弱矢量图形水印技术，保证传输矢量地图数据的本地缓存安全与数据传输的完整性，其次对矢量地图数据进行多级切片，在有限的网络传输能力下，保障从服务器端到客户终端的地图数据传输以多级切片作为基本单元，从客户终端快速接收到多级切片矢量地图数据，第三，客户终端在接收到的矢量地图后，先进行脆弱数字水印验证，确保数据的完整性，以防止矢量地图数据被伪造与攻击，如果发现有攻击现象，再请求重新传输，并发出网络安全警告；第四，由于大量的矢量数据需要本地缓存，依赖数字水印技术追踪技术，改变现在以协议为基础的数据安全管理模式，极大地提高客户端用户的数字安全意识，保障本地矢量数据的安全性。最后将切片拼接成完整地图。
Description
技术领域
本发明主要涉及到空间信息安全领域，特指一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法。
背景技术
地理信息公共服务平台是地理空间框架建设的主体体现，平台数据处理又是地理信息公共平台建设的核心内容，它所提供的信息内容更适宜网络化分布式应用，体现集成性、可视化、可扩充性的特征。
地理信息公共平台采用地图数据切片发布的策略，即预生成一定规格的地图切片缓存在服务器，用于响应客户端的地图请求。此种方法缓解了服务器动态生成地图图片的压力，降低了服务器的负载，但是仍然存在网络负载大，响应速度幔、用户体验性较差等方面的弱点，客户端与服务器的交互效率已经成为制约各种网络在线地理信息服务发展的主要瓶颈。
矢量地图是地图要素组成的集合。在线传输以地图要素作为基本单元，存在以下问题第一，每次客户终端一侧进入新的目标区域，必须向服务器发送数据请求，即使本地缓存备有新目标区域的全部数据，由于无法判断这一点，所以需要重新获取数据，这增加了不必要的连接次数和通信量。第二，送到移动终端的要素包含了全部的细节，存在数据安全隐患，同时由于传输的不稳定性与人为攻击干扰，容易破坏矢量地图数据的完整性。第三，为保证矢量地图数据的实时性，需要频繁地进行矢量切片操作。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有存在的技术问题，提供数字水印技术提高实现数据局部完整性，以防止人为攻击与破坏；由于大量的矢量数据需要本地缓存，依赖数字水印追踪技术，客户端用户的数字安全意识，保障本地矢量数据的安全性。第二通过矢量切片，在有限的网络传输能力下，提高客户终端一侧缓存和重用数据的能力、从而减少终端与服务器之间数据通信量的一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法。
本发明提出的解决方案为一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法，其特征在于首先用脆弱矢量图形水印技术，保证传输矢量地图数据的本地缓存安全与数据传输的完整性，其次对矢量地图数据进行多级切片，在有限的网络传输能力下，以多级切片地图数据作为从服务器端到客户端传输的基本单元，来保障客户端能接收到多级切片矢量地图数据。第三，客户终端在接收到的矢量地图后，先进行脆弱数字水印验证，确保数据的完整性，以防止矢量地图数据被伪造与攻击，如果发现有伪造与攻击现象，再请求重新传输，并发现网络安全警告；第四，由于大量的矢量数据需要本地缓存，依赖数字水印技术追踪技术，改变现在以协议为基础的数据安全管理模式，极大地提高客户端用户的数字安全意识，保障本地矢量数据的安全性；最后将切片拼接成完整地图。
本发明的一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法，所采用的技术方案是：
(1)、矢量地图数字脆弱水印信息的嵌入检测过程。
(1.1)、从数据指纹控制中心的指纹数据库中获取所有者备案虚拟图形数字水印信息。
(1.2)、对虚拟图形数字水印信息与矢量地图的坐标序列数据进行动态重构与整体布局包含所有者指纹信息的虚拟网格线。
(1.3)、脆弱水印信息特征点的嵌入过程
对矢量地图数据中具有2个顶点以上的坐标序列与虚拟图形数字水印信息中的每一条虚拟网格线检测是否有交点，如果存在交点，那么就根据特征点嵌入策略，把相关交点插入到坐标序列中，具体方法步骤如下：
(1.3.1)、读取矢量地图坐标序列数据：
(1.3.2)、对坐标序列数据中的相邻两点，判断虚拟网格直线Y＝kX+b与线段(X1，Y1)-(X2，Y2)之间是否有交点，把(X1，Y1)和(X2，Y2)分别代入虚拟网格直线Y＝KX+B得如下判别式：当(Y2-kX2-b)×(Y1-kX1-b)＞0，则说明(X1，Y1)和(X2，Y2)在虚拟网格直线同一侧，因此不可能存在交点。当同时成立，则说明线段(X1，Y1)-(X2，Y2)与虚拟网格直线Y＝K×X+B相互重叠，有无数个交点，因此放弃此线段的求交；
(1.3.3)、如果存在交点，则设交点为(X，Y)，那么其一定是(X1，Y1)-(X2，Y2)线段上的一点，其(X，Y)坐标可以由(X1，Y1)-(X2，Y2)两点决定：
把公式(2)确定的交点(X，Y)代入已知的直线方程Y＝K×X+B求得μ：
再把由(3)求得的μ代入(2)式，即可求得(X，Y)坐标的坐标值。
(1.3.4)、最后，把特征点插入到坐标序列中的(X1，Y1)与(X2，Y2)之间，得到特征点分布整体的矢量地图数据。
(1.3.5)、水印检测是嵌入的反向过程，就不再重复论述。
(2)、多级切片的生成
(2.1)、地图切片技术就是按照一定的数学规则，把连续比例的地图划分为多级离散比例，并将每个比例的地图切分成具有一定规格的图片矩阵保存到服务器，建立地图切片名称与地图坐标的映射关系，当客户端请求地图服务时，服务器直接返回当前请求坐标区域所对应的地图切片，而非动态的生产地图，从而降低服务器的负担，提升地图的浏览速度。
(2.2)、矢量地图切片规则
矢量地图切分并不仅仅为了将图像分割方便服务器端的传输，而且还要在客户端进行无缝拼接，已达到数据发布共享的目的，因此，在对地图进行切片之间，必须预先定义一组标准的地图切片参数，以保证地图切分过程的一致性以及切片后各地图切片信息描述的完整性。地图切片参数主要包括切片地图的范围、地图的缩放级数、比例尺、切片大小、图片格式、空间参考六项参数。
(2.3)、矢量地图切片的具体流程
矢量地图切片将全幅地图按金字塔结构进行纵横切割等分成块，得到第n级切片，然后把每一个级多级切片又等分成块，得到第n+1级切片，依次类推，直至生成所有等级切片，具体组织结构与编码见图3和图4。
(2.4)、矢量地图切片的无缝拼接
(2.4.1)、矢量地图切片的无缝拼接是客户端利用异步请求从服务器端获取地图切片，然后用DOM(文档对象模型)和JavaScdpt技术将地图切片无缝拼成在二维格网中。在需要显示某个可视范围的地图时，客户端根据地图窗口的显示范围以及当前的缩放级数，计算需要向地图应用服务器请求哪些地图切片，然后针对客户端缺失的地图切片，将URL的下载路径传给对应的＜img＞元素的SIC属性，客户端向地图服务器下载所需要的地图切片。由于地图切片本身是对一幅完整地图按照行列序号规则的排列切分，因此，对于下载的多个切片，只需按照切片原来的行列号信息(包含在切片名称中)排序即可将这些地图切片无缝地拼接在一起，得到用户所需要的地图视图。
(2.4.2)、客户端向Web应用服务器初次请求Web页面时，可以注意到地图并不是一整张下载下来的，而是按照一块一块地图切片下载的，在下载过程中浏览器并不是锁死的，用户可以在下载地图切片的过程中对页面进行操作，这就是异步请求机制带来的良好用户体验。在客户端得到若干张地图切片之后，将它们无缝地拼接在一起，以获得整张地图的显示效果，用户拖动地图时，离散的若干张地图切片作为一个整体像整张地图一样移动，使用户获得整张地图拖动的用户体验效果。
(3)、面向要素对象的矢量对象切片策略
不考虑如何确定一张瓦片覆盖哪些矢量要素的问题，假设已经确定有哪些矢量要素被包含在一张瓦片中，而矢量要素跨越多张瓦片的情况是很常见的，那么对于矢量要素跨越多张瓦片的情况该如何处理，为保证数据的完整与分析应用，本发明采用保留完整的矢量要素对象。
(3.1)、图5中a包含了一张瓦片覆盖的所有矢量要素。不对矢量要素进行切割，保留完整矢量要素。优点是保证了数据完整性。缺点是数据冗余量很大，去重工作将会占据较大矢量瓦片合并的时间和效率。
(3.2)、图5的b中是对矢量要素进行切割的一种方案，即瓦片中只包含真正在瓦片中的矢量数据，而不对数据进行其他的处理。优点是简单，缺点是可能会丢失要素，且两张包含相同矢量要素的瓦片可能瓦片合并后矢量数据仍然是截断不完整的。
(3.3)、图5的c中是对图4的b解决方案的一种改进，即瓦片不止包含真正在瓦片中的部分，还会包含部分边缘数据，且可能会根据需求对多边形添加不存在的边。优点是简单要素可以合并。缺点是程序的复杂度会上升，而且还有数据冗余问题。
(3.4)、本发明矢量地图切片所生成的瓦片并不是直接用于矢量地图的显示，而是为矢量地图瓦片的进一步生成做前期准备，且对使用同一份矢量数据生成不同金字塔层级的瓦片中可能涉及到的矢量要素抽取等问题都需要保持要素对象的完整性，所以本发明采用了不对矢量要素进行切割，而是保留完整的矢量要素的方案。
(4)、矢量数据切片发布
(4.1)、矢量数据切片发布预处理
矢量数据在发布之前，通常应用桌面GIS软件按照制图标准对矢量数据进行符号渲染和标注，以满足地图表现的需要。通过矢量数据的渲染显示，可以将矢量数据的发布转换成栅格地图发布，应用切片地图服务，以解决地图服务器动态生成图片带来的效率问题。对于同一份矢量数据，一般的渲染方式通常对应数据的固定比例尺，即当数据的显示比例发生改变时，原有的渲染方式往往不能适用，对于复杂地物的渲染，效果往往也不明显。本发明通过对矢量数据的分层组织，采用多尺度分级渲染的方式，以满足矢量数据切片发布的要求。
(4.2)、数据分层组织
数据分层是数字地图组成的基本单元，也是实现矢量数据分级渲染的前提。在空间数据管理中，由于不同的要素类型具有不同的空间结构，图层分层的基本原则是将不同要素类型分为不同的图层，如点层、线层、面层、注记层等，在此基础上，再根据矢量数据的内容、类别以及具体的行业标准规范等对矢量数据进行详细分层。数据分层之后，根据地图符号化的相关标准，对每一图层进行符号渲染，包括渲染单一符号图层和多重符号的专题图层，最后按照一定的次序叠加显示。矢量数据的图层划分通常与具体的行业标准相结合，不同的行业应用要求对于数据图层的组织要求也各不相同。
附图说明
图1为矢量地图切片发布流程示意图，与普通发布流程不同的是增加了一个脆弱数字水印嵌入过程。
图2为矢量地图切片接收流程示意图，为防止矢量地图切片在传输过程中被伪造与攻击，增加了一个脆弱数字水印完整性验证过程，且一旦发现被伪造与攻击，会自动请求重新发布，并向客户提出警告。
图3图4是矢量地图切片金字塔结构与编码示意图。
图5是为适合矢量地图数据的分析应用需求，矢量地图切片按完整的对象要素进行分割与切片的策略示意图。
图6为矢量地图要素对象嵌入脆弱数字水印的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
(1)、矢量地图数字脆弱水印信息的嵌入检测过程。
(1.1)、从数据指纹控制中心的指纹数据库中获取所有者备案虚拟图形数字水印信息。
(1.2)、对虚拟图形数字水印信息与矢量地图的坐标序列数据进行动态重构与整体布局包含所有者指纹信息的虚拟网格线。
(1.3)、脆弱水印信息特征点的嵌入检测过程
图6为矢量地图要素对象嵌入与检测脆弱数字水印的示意图，具体的嵌入模块所处位置见图1，检测模块所处位置见图2；具体的嵌入与检测过程如下：
对矢量地图数据中具有2个顶点以上的坐标序列与虚拟图形数字水印信息中的每一条虚拟网格线检测是否有交点，如果存在交点，那么就根据特征点嵌入策略，把相关交点插入到坐标序列中，具体方法步骤如下：
(1.3.1)、读取矢量地图坐标序列数据；
(1.3.2)、对坐标序列数据中的相邻两点，判断虚拟网格直线Y＝kX+b与线段(X1，Y1)-(X2，Y2)之间是否有交点，把(X1，Y1)和(X2，Y2)分别代入虚拟网格直线Y＝KX+B得如下判别式：当(Y2-kX2-b)×(Y1-kX1-b)＞0，则说明(X1，Y1)和(X2，Y2)在虚拟网格直线同一侧，因此不可能存在交点。当同时成立，则说明线段(X1，Y1)-(X2，Y2)与虚拟网格直线Y＝K×X+B相互重叠，有无数个交点，因此放弃此线段的求交；
(1.3.3)、如果存在交点，则设交点为(X，Y)，那么其一定是(X1，Y1)-(X2，Y2)线段上的一点，其(X，Y)坐标可以由(X1，Y1)-(X2·Y2)两点决定：
把公式(2)确定的交点(X，Y)代入已知的直线方程Y＝K×X+B求得μ：
再把由(3)求得的μ代入(2)式，即可求得(X，Y)坐标的坐标值。
(1.3.4)、最后，把特征点插入到坐标序列中的(X1，Y1)与(X2，Y2)之间，得到特征点分布整体的矢量地图数据。
(1.3.5)、水印检测是嵌入的反向过程，就不再重复论述。
(2)、多级切片的生成
(2.1)、地图切片技术就是按照一定的数学规则，把连续比例的地图划分为多级离散比例，并将每个比例的地图切分成具有一定规格的图片矩阵保存到服务器，建立地图切片名称与地图坐标的映射关系，当客户端请求地图服务时，服务器直接返回当前请求坐标区域所对应的地图切片，而非动态的生产地图，从而降低服务器的负担，提升地图的浏览速度。
(2.2)、矢量地图切片规则
矢量地图切分并不仅仅为了将图像分割方便服务器端的传输，而且还要在客户端进行无缝拼接，已达到数据发布共享的目的，因此，在对地图进行切片之间，必须预先定义一组标准的地图切片参数，以保证地图切分过程的一致性以及切片后各地图切片信息描述的完整性。地图切片参数主要包括切片地图的范围、地图的缩放级数、比例尺、切片大小、图片格式、空间参考六项参数。
(2.3)、矢量地图切片的具体流程
具体组织结构与编码见图3和图4，矢量地图切片将全幅地图按金字塔结构进行纵横切割等分成块，得到第n级切片接着把每一个级多级切片又等分成块，得到第n+1级切片，依次类推，直至生成所有等级切片。
(2.4)、矢量地图切片的无缝拼接
(2.4.1)、矢量地图切片的无缝拼接是客户端利用异步请求从服务器端获取地图切片，然后用DOM(文档对象模型)和JavaScdpt技术将地图切片无缝拼成在二维格网中。在需要显示某个可视范围的地图时，客户端根据地图窗口的显示范围以及当前的缩放级数，计算需要向地图应用服务器请求哪些地图切片，然后针对片客户端缺失的地图切片，将URL的下载路径传给对应的＜img＞元素的SIC属性，客户端向地图服务器下载所需要的地图切片。由于地图切片本身是对一幅完整地图按照行列序号规则的排列切分，因此，对于下载的多个切片，只需按照切片原来的行列号信息(包含在切片名称中)排序即可将这些地图切片无缝地拼接在一起，得到用户所需要的地图视图。
(2.4.2)、客户端向Web应用服务器初次请求Web页面时，可以注意到地图并不是一整张下载下来的，而是按照一块一块地图切片下载的，在下载过程中浏览器并不是锁死的，用户可以在下载地图切片的过程中对页面进行操作，这就是异步请求机制带来的良好用户体验。在客户端得到若干张地图切片之后，将它们无缝地拼接在一起，以获得整张地图的显示效果，用户拖动地图时，离散的若干张地图切片作为一个整体像整张地图一样移动，使用户获得整张地图拖动的用户体验效果。
(3)、面向要素对象的矢量对象切片策略
不考虑如何确定一张瓦片覆盖哪些矢量要素的问题，假设已经确定有哪些矢量要素被包含在一张瓦片中，而矢量要素跨越多张瓦片的情况是很常见的，那么对于矢量要素跨越多张瓦片的情况该如何处理，为保证数据的完整与分析应用，本发明采用保留完整的矢量要素对象。
(3.1)、图5中a包含了一张瓦片覆盖的所有矢量要素。不对矢量要素进行切割，保留完整矢量要素。优点是保证了数据完整性。缺点是数据冗余量很大，去重工作将会占据较大矢量瓦片合并的时间和效率。
(3.2)、图5的b中是对矢量要素进行切割的一种方案，即瓦片中只包含真正在瓦片中的矢量数据，而不对数据进行其他的处理。优点是简单。缺点是可能会丢失要素，且两张包含相同矢量要素的瓦片可能瓦片合并后矢量数据仍然是截断不完整的。
(3.3)、图5的c中是对图4的b解决方案的一种改进，即瓦片不止包含真正在瓦片中的部分，还会包含部分边缘数据，且可能会根据需求对多边形添加不存在的边。优点是简单要素可以合并。缺点是程序的复杂度会上升，而且还有数据冗余问题。
(3.4)、本发明矢量地图切片所生成的瓦片并不是直接用于矢量地图的显示，而是为矢量地图瓦片的进一步生成做前期准备，且对使用同一份矢量数据生成不同金字塔层级的瓦片中可能涉及到的矢量要素抽取等问题都需要保持要素对象的完整性，所以本发明采用了不对矢量要素进行切割，而是保留完整的矢量要素的方案。
(4)、矢量数据切片发布
(4.1)、矢量数据切片发布预处理
矢量数据在发布之前，通常应用桌面GIS软件按照制图标准对矢量数据进行符号渲染和标注，以满足地图表现的需要。通过矢量数据的渲染显示，可以将矢量数据的发布转换成栅格地图发布，应用切片地图服务，以解决地图服务器动态生成图片带来的效率问题。对于同一份矢量数据，一般的渲染方式通常对应数据的固定比例尺，即当数据的显示比例发生改变时，原有的渲染方式往往不能适用，对于复杂地物的渲染，效果往往也不明显。本发明通过对矢量数据的分层组织，采用多尺度分级渲染的方式，以满足矢量数据切片发布的要求。
(4.2)、数据分层组织
数据分层是数字地图组成的基本单元，也是实现矢量数据分级渲染的前提。在空间数据管理中，由于不同的要素类型具有不同的空间结构，图层分层的基本原则是将不同要素类型分为不同的图层，如点层、线层、面层、注记层等，在此基础上，再根据矢量数据的内容、类别以及具体的行业标准规范等对矢量数据进行详细分层。数据分层之后，根据地图符号化的相关标准，对每一图层进行符号渲染，包括渲染单一符号图层和多重符号的专题图层，最后按照一定的次序叠加显示。矢量数据的图层划分通常与具体的行业标准相结合，不同的行业应用要求对于数据图层的组织要求也各不相同。
Claims (1)
1.本发明提出的解决方案为一种基于共享安全的矢量地图切片策略与方法，其特征在于首先用脆弱矢量图形水印技术，保证传输矢量地图数据的本地缓存安全与数据传输的完整性，其次对矢量地图数据进行多级切片，在有限的网络传输能力下，保障从服务器端到移动终端的地图数据传输以多级切片作为基本单元，从客户终端快速接收到多级切片矢量地图数据，第三，客户终端在接收到的矢量地图后，先进行脆弱数字水印验证，确保数据的完整性，以防止矢量地图数据被伪造与攻击，如果发现有伪造与攻击现象，再请求重新传输，并发现网络安全警告；第四，由于大量的矢量数据需要本地缓存，依赖数字水印技术追踪技术，改变现在以协议为基础的数据安全管理模式，极大地提高客户端用户的数字安全意识，保障本地矢量数据的安全性；最后将切片拼接成完整地图；
所采用的技术方案是：
(1)、矢量地图数字脆弱水印信息的嵌入
(1.1)、从数据指纹控制中心的指纹数据库中获取所有者备案虚拟图形数字水印信息
(1.2)、对虚拟图形数字水印信息与矢量地图的坐标序列数据进行动态重构与整体布局包含所有者指纹信息的虚拟网格线
(1.3)、脆弱水印信息特征点的嵌入过程
对矢量地图数据中具有2个顶点以上的坐标序列与虚拟图形数字水印信息中的每一条虚拟网格线检测是否有交点，如果存在交点，那么就根据特征点嵌入策略，把相关交点插入到坐标序列中，具体方法步骤如下：
(1.3.1)、读取矢量地图坐标序列数据；
(1.3.2)、对坐标序列数据中的相邻两点，判断虚拟网格直线Y＝kX+b与线段(X1，Y1)-(X2，Y2)之间是否有交点，把(X1，Y1)和(X2，Y2)分别代入虚拟网格直线Y＝KX+B得如下判别式：当(Y2-kX2-b)×(Y1-kX1-b)＞0，则说明(X1，Y1)和(X2，Y2)在虚拟网格直线同一侧，因此不可能存在交点；
当同时成立，则说明线段(X1，Y1)-(X2，Y2)与虚拟网格直线Y＝K×X+B相互重叠，有无数个交点，因此放弃此线段的求交；
(1.3.3)、如果存在交点，则设交点为(X，Y)，那么其一定是(X1，Y1)-(X2，Y2)线段上的一点，其(X，Y)坐标可以由(X1，Y1)-(X2，Y2)两点决定：
公式(2)确定的交点(X，Y)代入已知的直线方程Y＝K×X+B求得μ：
再把由(3)求得的μ代入(2)式，即可求得(X，Y)坐标的坐标值；
(1.3.4)、最后，把特征点插入到坐标序列中的(X1，Y1)与(X2，Y2)之间，得到特征点分布整体的矢量地图数据；
(1.3.5)、脆弱水印的检测是嵌入的反向过程，不再重复论述；
(2)、多级切片的生成
(2.1)、地图切片技术就是按照一定的数学规则，把连续比例的地图划分为多级离散比例，并将每个比例的地图切分成具有一定规格的图片矩阵保存到服务器，建立地图切片名称；与地图坐标的映射关系，当客户端请求地图服务时，服务器直接返回当前请求坐标区域；所对应地图切片，而非动态的生产地图，从而降低服务器的负担，提升地图的浏览速度；
(2.2)、矢量地图切片规则
矢量地图切分并不仅仅为了将图像分割方便服务器端的传输，而且还要在客户端进行无缝拼接，已达到数据发布共享的目的，因此，在对地图进行切片之间，必须预先定义一组标准的地图切片参数，以保证地图切分过程的一致性以及切片后各地图切片信息描述的完整性.地图切片参数主要包括切片地图的范围、地图的缩放级数、比例尺、切片大小、图片格式、空间参考六项参数；
(2.3)、矢量地图切片的具体流程
矢量地图切片将全幅地图按金字塔结构进行纵横切割等分成块，得到第n级切片接着把每一个级多级切片又等分成块，得到第n+1级切片，依次类推，直至生成所有等级切片；
(2.4)、矢量地图切片的无缝拼接
(2.4.1)、矢量地图切片的无缝拼接是客户端利用异步请求从服务器端获取地图切片，然后用DOM(文档对象模型)和JavaScdpt技术将地图切片无缝拼成在二维格网中；
在需要显示某个可视范围的地图时，客户端根据地图窗口的显示范围以及当前的缩放级数，计算需要向地图应用服务器请求哪些地图切片，然后针对片客户端缺失的地图切片，将URL的下载路径传给对应的<img>元素的SIC属性，客户端向地图服务器下载所需要的地图切片.由于地图切片本身是对一幅完整地图按照行列序号规则的排列切分，因此，对于下载的多个切片，只需按照切片原来的行列号信息(包含在切片名称中)排序即可将这些地图切片无缝地拼接在一起，得到用户所需要的地图视图；
(2.4.2)、客户端向Web应用服务器初次请求Web页面时，可以注意到地图并不是一整张下载下来的，而是按照一块一块地图切片下载的，在下载过程中浏览器并不是锁死的，用户可以在下载地图切片的过程中对页面进行操作，这就是异步请求机制带来的良好用户体验；
在客户端得到若干张地图切片之后，将它们无缝地拼接在一起，以获得整张地图的显示效果，用户拖动地图时，离散的若干张地图切片作为一个整体像整张地图一样移动，使用户获得整张地图拖动的用户体验效果；
(3)、面向要素对象的矢量对象切片策略
不考虑如何确定一张瓦片覆盖哪些矢量要素的问题，假设已经确定有哪些矢量要素被包含在一张瓦片中，而矢量要素跨越多张瓦片的情况是很常见的，那么对于矢量要素跨越多张瓦片的情况该如何处理，为保证数据的完整与分析应用，本发明采用保留完整的矢量要素对象；
(3.1)、包含了一张瓦片覆盖的所有矢量要素，不对矢量要素进行切割，保留完整矢量要素，优点是保证了数据完整性，缺点是数据冗余量很大，去重工作将会占据较大矢量瓦片合并的时间和效率；
(3.2)、对矢量要素进行切割的一种方案，即瓦片中只包含真正在瓦片中的矢量数据，而不对数据进行其他的处理，优点是简单，缺点是可能会丢失要素，且两张包含相同矢量要素的瓦片可能瓦片合并后矢量数据仍然是截断不完整的；
(3.3)、b解决方案的一种改进，即瓦片不止包含真正在瓦片中的部分，还会包含部分边缘数据，且可能会根据需求对多边形添加不存在的边，优点是简单要素可以合并，缺点是程序的复杂度会上升，而且还有数据冗余问题；
(3.4)、本发明矢量地图切片所生成的瓦片并不是直接用于矢量地图的显示，而是为矢量地图瓦片的进一步生成做前期准备，且对使用同一份矢量数据生成不同金字塔层级的瓦片中可能涉及到的矢量要素抽取等问题都需要保持要素对象的完整性，所以本发明采用了不对矢量要素进行切割，而是保留完整的矢量要素的方案；
(4)、矢量数据切片发布
(4.1)、矢量数据切片发布预处理
矢量数据在发布之前，通常应用桌面GIS软件按照制图标准对矢量数据进行符号渲染和标注，以满足地图表现的需要.通过矢量数据的渲染显示，可以将矢量数据的发布转换成栅格地图发布，应用切片地图服务，以解决地图服务器动态生成图片带来的效率问题.对于同一份矢量数据，一般的渲染方式通常对应数据的固定比例尺，即当数据的显示比例发生改变时，原有的渲染方式往往不能适用，对于复杂地物的渲染，效果往往也不明显.本发明通过对矢量数据的分层组织，采用多尺度分级渲染的方式，以满足矢量数据切片发布的要求；
(4.2)、数据分层组织
数据分层是数字地图组成的基本单元，也是实现矢量数据分级渲染的前提，在空间数据管理中，由于不同的要素类型具有不同的空间结构，图层分层的基本原则是将不同要素类型分为不同的图层，如点层、线层、面层、注记层等，在此基础上，再根据矢量数据的内容、类别以及具体的行业标准规范等对矢量数据进行详细分层，数据分层之后，根据地图符号化的相关标准，对每一图层进行符号渲染，包括渲染单一符号图层和多重符号的专题图层，最后按照一定的次序叠加显示，矢量数据的图层划分通常与具体的行业标准相结合，不同的行业应用要求对于数据图层的组织要求也各不相同。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108509546A (zh) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109408657A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 国家基础地理信息中心 | 一种超大规模空间数据快速制图方法及系统 |
| CN109492067A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-19 | 浪潮软件集团有限公司 | 一种将矢量数据转换为栅格切片的方法及装置 |
| CN110597900A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 浪潮软件股份有限公司 | 一种gdb数据实时按需生成矢量切片的方法 |
| CN110853042A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-28 | 空间信息产业发展股份有限公司 | 一种基于图像识别的涉密矢量图形自动分割系统及方法 |
| CN111145314A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-05-12 | 速度时空信息科技股份有限公司 | 一种结合地名标注的扫描电子地图地名符号的提取方法 |
| CN111143493A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-05-12 | 深圳震有科技股份有限公司 | 一种离线地图的制作方法、智能终端及储存介质 |
| CN111177299A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 内蒙古申科国土技术有限责任公司 | 一种地理信息矢量数据快速加载方法 |
| CN111290718A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-16 | 北京百度网讯科技有限公司 | 地图的处理方法、装置和电子设备 |
| CN111325841A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-23 | 国网河北省电力有限公司 | 一种智慧地图数据系统建模方法及其在电力审计作业中的应用 |
| US10715329B1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-07-14 | Personated Reality Solutions Inc. | Personated reality ecosystem |
| CN111462611A (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-28 | 马杰 | 一种制作、分发以及显示矢量地图的方法 |
| CN111666357A (zh) * | 2019-03-05 | 2020-09-15 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 一种地图切片数据的组织方法和装置 |
| CN111914042A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种处理电力gis中矢量和栅格切片数据的方法 |
| CN111914041A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种电网地图矢量数据提供方法 |
| CN112446814A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种定位篡改实体组的矢量地图数据脆弱水印方法 |
| CN114048280A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-15 | 成都国星宇航科技有限公司 | 矢量切片的处理方法、装置、服务器及存储介质 |
| US11356801B1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-06-07 | Mapsted Corp. | Method and system for targeted calibration |
| CN114611036A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-10 | 北京航空航天大学杭州创新研究院 | 一种gis数据处理及渲染方法 |
| CN114928652A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-19 | 高德软件有限公司 | 地图数据传输方法、装置、电子设备、存储介质和程序 |
| CN115952244A (zh) * | 2022-08-08 | 2023-04-11 | 中国城市规划设计研究院 | 绘图软件中矢量切片服务的在线加载方法、装置及介质 |
| CN116994125A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-11-03 | 中国公路工程咨询集团有限公司 | 一种云计算遥感的公路数据信息处理方法及系统 |
| CN117827915A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-05 | 昆明麦普空间科技有限公司 | 一种快速矢量切片系统及方法 |
| CN118627037A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-10 | 湖南科技大学 | 基于秘密共享的矢量地理数据交换密码可逆水印方法 |
| CN118689955A (zh) * | 2024-08-29 | 2024-09-24 | 新疆七色花信息科技有限公司 | 一种基于Vue与Mapbox GLJS的地图服务方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102982500A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-03-20 | 浙江工业大学 | 基于虚拟网格的矢量地图水印嵌入方法及检测方法 |
| CN103377457A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种矢量地理数据精确认证脆弱水印方法 |
| CN103778356A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-07 | 浙江工业大学 | 基于几何隐写的矢量图形数据版权保护方法 |
| CN103886228A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-25 | 浙江工业大学 | 网格型图形特征的数字指纹嵌入与检测方法 |
-
2018
- 2018-03-12 CN CN201810228450.4A patent/CN108509546A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103377457A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 常熟南师大发展研究院有限公司 | 一种矢量地理数据精确认证脆弱水印方法 |
| CN102982500A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-03-20 | 浙江工业大学 | 基于虚拟网格的矢量地图水印嵌入方法及检测方法 |
| CN103778356A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-05-07 | 浙江工业大学 | 基于几何隐写的矢量图形数据版权保护方法 |
| CN103886228A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-25 | 浙江工业大学 | 网格型图形特征的数字指纹嵌入与检测方法 |
Non-Patent Citations (10)
| Title |
|---|
| 孙晨龙;霍亮;高泽辉;: "基于矢量瓦片的矢量数据组织方法研究" * |
| 孙晨龙;霍亮;高泽辉;: "基于矢量瓦片的矢量数据组织方法研究", 测绘与空间地理信息 * |
| 常燕;刘纯波;梁星涛;刘素红;: "应用于村镇信息自助平台的电子地图构件关键技术研究" * |
| 常燕;刘纯波;梁星涛;刘素红;: "应用于村镇信息自助平台的电子地图构件关键技术研究", 地理信息世界 * |
| 张方舟;王学宇;肖慧璁;谢会敏;崔卓;: "城市地下管网系统地图缓存技术研究与优化" * |
| 张方舟;王学宇;肖慧璁;谢会敏;崔卓;: "城市地下管网系统地图缓存技术研究与优化", 计算机技术与发展 * |
| 李静;周治武;朱秀丽;: "在线制图矢量数据组织模型" * |
| 李静;周治武;朱秀丽;: "在线制图矢量数据组织模型", 测绘科学 * |
| 赵大龙;孙恒宇;: "地图切片技术分析与简单实现" * |
| 赵大龙;孙恒宇;: "地图切片技术分析与简单实现", 测绘与空间地理信息 * |
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109492067A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-19 | 浪潮软件集团有限公司 | 一种将矢量数据转换为栅格切片的方法及装置 |
| CN109408657A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 国家基础地理信息中心 | 一种超大规模空间数据快速制图方法及系统 |
| CN111462611A (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-28 | 马杰 | 一种制作、分发以及显示矢量地图的方法 |
| CN111666357A (zh) * | 2019-03-05 | 2020-09-15 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 一种地图切片数据的组织方法和装置 |
| CN111914042A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种处理电力gis中矢量和栅格切片数据的方法 |
| CN111914042B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-03-19 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种处理电力gis中矢量和栅格切片数据的方法 |
| CN111914041B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-03-19 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种电网地图矢量数据提供方法 |
| CN111914041A (zh) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种电网地图矢量数据提供方法 |
| US10715329B1 (en) * | 2019-07-02 | 2020-07-14 | Personated Reality Solutions Inc. | Personated reality ecosystem |
| CN112446814A (zh) * | 2019-08-27 | 2021-03-05 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种定位篡改实体组的矢量地图数据脆弱水印方法 |
| CN110597900A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 浪潮软件股份有限公司 | 一种gdb数据实时按需生成矢量切片的方法 |
| CN110853042A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-28 | 空间信息产业发展股份有限公司 | 一种基于图像识别的涉密矢量图形自动分割系统及方法 |
| CN110853042B (zh) * | 2019-11-14 | 2023-01-10 | 空间信息产业发展股份有限公司 | 一种基于图像识别的涉密矢量图形自动分割系统及方法 |
| CN111143493A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-05-12 | 深圳震有科技股份有限公司 | 一种离线地图的制作方法、智能终端及储存介质 |
| CN111143493B (zh) * | 2019-11-15 | 2023-08-29 | 深圳震有科技股份有限公司 | 一种离线地图的制作方法、智能终端及储存介质 |
| CN111177299A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-19 | 内蒙古申科国土技术有限责任公司 | 一种地理信息矢量数据快速加载方法 |
| CN111177299B (zh) * | 2020-01-02 | 2023-04-21 | 内蒙古申科国土技术有限责任公司 | 一种地理信息矢量数据快速加载方法 |
| CN111290718A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-16 | 北京百度网讯科技有限公司 | 地图的处理方法、装置和电子设备 |
| CN111325841A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-23 | 国网河北省电力有限公司 | 一种智慧地图数据系统建模方法及其在电力审计作业中的应用 |
| CN111145314B (zh) * | 2020-04-03 | 2020-07-24 | 速度时空信息科技股份有限公司 | 一种结合地名标注的扫描电子地图地名符号的提取方法 |
| CN111145314A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-05-12 | 速度时空信息科技股份有限公司 | 一种结合地名标注的扫描电子地图地名符号的提取方法 |
| US20220210599A1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | Mapsted Corp. | Method and system for targeted calibration |
| US11356801B1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-06-07 | Mapsted Corp. | Method and system for targeted calibration |
| CN114048280A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-15 | 成都国星宇航科技有限公司 | 矢量切片的处理方法、装置、服务器及存储介质 |
| CN114928652A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-19 | 高德软件有限公司 | 地图数据传输方法、装置、电子设备、存储介质和程序 |
| CN114611036A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-10 | 北京航空航天大学杭州创新研究院 | 一种gis数据处理及渲染方法 |
| CN115952244A (zh) * | 2022-08-08 | 2023-04-11 | 中国城市规划设计研究院 | 绘图软件中矢量切片服务的在线加载方法、装置及介质 |
| CN115952244B (zh) * | 2022-08-08 | 2023-12-01 | 中国城市规划设计研究院 | 绘图软件中矢量切片服务的在线加载方法、装置及介质 |
| CN116994125A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-11-03 | 中国公路工程咨询集团有限公司 | 一种云计算遥感的公路数据信息处理方法及系统 |
| CN116994125B (zh) * | 2023-06-05 | 2024-04-02 | 中国公路工程咨询集团有限公司 | 一种云计算遥感的公路数据信息处理方法及系统 |
| CN117827915A (zh) * | 2024-03-01 | 2024-04-05 | 昆明麦普空间科技有限公司 | 一种快速矢量切片系统及方法 |
| CN118627037A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-09-10 | 湖南科技大学 | 基于秘密共享的矢量地理数据交换密码可逆水印方法 |
| CN118689955A (zh) * | 2024-08-29 | 2024-09-24 | 新疆七色花信息科技有限公司 | 一种基于Vue与Mapbox GLJS的地图服务方法及系统 |
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