一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及介质与流程

1.本发明涉及电子地图技术领域，尤其涉及一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及介质。


背景技术：

2.传统电子地图基于网络地图服务(wms)实现，但是wms服务器生成图像的过程中由于空间参数不受限制，会导致有延迟，此外由于缺乏缓存能力，wms不能满足并发用户。当前流行用“金字塔技术”，采用栅格数据的形式提高传输性能，结合wms技术形成网络地图瓦片服务(wmts)，地图被划分为瓦片来传输到客户端，但是这种方式失去了矢量地图的交互性，一旦需要修改电子地图，需要重新生成并传输瓦片，尤其针对大场景下的海量数据，该方式无疑会增加时间成本。此外，矢量电子图的可视化过程中，为了减少传输的数据量，将矢量地图分为数据库和制图表达两个数据集进行传输，只传输数据库，在客户端本地进行制图表达，但是当某一地理实体跨越两个矢量瓦片时，这种方式会在瓦片边界处产生视觉不连续甚至是冲突。并且由于矢量数据量大，在传输过程中一般通过压缩数据来提高传输效率，但是现有技术中的数据压缩方式会影响可视化效果，同时对于大场景下的矢量瓦片电子地图渲染，超大数据量也会给客户端带来巨大压力。如何解决现有技术中矢量瓦片存在片边界处的视觉不连续问题，以及大场景下的数据传输效率和可视化效果不能兼顾的问题，具有很大的挑战性。


技术实现要素：

3.本发明提供一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及设备，能够解决现有技术中矢量瓦片存在片边界处的视觉不连续问题，以及大场景下的数据传输效率和可视化效果不能兼顾的问题，提高大场景下的数据的传输性能和可读性。
4.为了实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种大场景下电子地图可视化方法，包括：
5.获取矢量地图的地理数据库和制图表达；
6.当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；
7.采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；
8.其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；
9.定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理
特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；
10.定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；
11.定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；
12.定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；
13.定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；
14.定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。
15.进一步的，所述采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图，具体包括：
16.获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；
17.计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；
18.结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
19.对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。
20.更进一步的，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：
21.结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
22.其中，所述等级表达式为
[0023][0024]
式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，level＝0表示所述矢量瓦片电子地图的初始等级，s表示所述最小外接矩形的跨度。
[0025]
具体的，所述质心坐标的计算公式为：
[0026][0027]
式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。
[0028]
第二方面，本发明实施例提供了一种大场景下电子地图可视化装置，包括：
[0029]
获取模块，用于获取矢量地图的地理数据库和制图表达；
[0030]
渲染模块，用于当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；
[0031]
转换模块，用于采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；
[0032]
其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；
[0033]
定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；
[0034]
定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；
[0035]
定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；
[0036]
定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；
[0037]
定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；
[0038]
定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。
[0039]
进一步的，所述转换模块，具体用于：
[0040]
获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；
[0041]
计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；
[0042]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
[0043]
对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。
[0044]
更进一步的，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：
[0045]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
[0046]
其中，所述等级表达式为
[0047][0048]
式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，s表示所述最小外接矩形的
跨度。
[0049]
具体的，所述质心坐标的计算公式为：
[0050][0051]
式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。
[0052]
第三方面，本发明实施例对应提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述大场景下电子地图可视化方法。
[0053]
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述大场景下电子地图可视化方法。
[0054]
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及介质，通过获取矢量地图的地理数据库和制图表达，当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图，采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图。因此，本发明实施例能够区分地理实体，并以图形匹配的方式划分地理实体特征，从而解决现有技术中矢量瓦片存在瓦片边界处的视觉不连续问题，且通过改进的geohash编码方式能同时反映二维空间目标的位置和尺寸特征，提高空间索引效率，从而解决大场景下的数据传输效率和可视化效果不能兼顾的问题，提高大场景下的数据的传输性能和可读性。
附图说明
[0055]
图1是本发明实施例提供的一种大场景下电子地图可视化方法的流程示意图；
[0056]
图2是本发明实施例提供的一种大场景下电子地图可视化装置的结构示意图；
[0057]
图3地理特征的加法算子示例图；
[0058]
图4地理特征的累加算子示例图；
[0059]
图5地图特征的加法算子示例图；
[0060]
图6线状特征举例示意图；
[0061]
图7传统模型的线状特征瓦片匹配示意图；
[0062]
图8优化后的线状特征瓦片数据模型渲染后的线状特征示意图；
[0063]
图9面状特征自定义样式起点的示例图；
[0064]
图10不满足定义6的示例图；
[0065]
图11满足定义6的示例图。
具体实施方式
[0066]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0067]
需要说明的是，本发明的术语“包括”和“具体”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0068]
需要说明的是，电子地图中的样式分为点、线、面三种，其中线的表达相对复杂，制图表达中的样式库q中的任何样式都是由几何图形组成的，其属性包括颜色和线宽，样式的外接多边形表示为矩形，矩形的宽度为样式的宽度，矩形的长度为样式的长度。样式参数λ表示如下：
[0069][0070]
其中，当样式为线状时，样式参数λ表示线状样式的长度l，当样式为面状时，样式参数λ表示面状样式的宽度w和长度l。
[0071]
地理特征空间是真实世界中地理实体的空间抽象表达，而地理特征空间又可以通过样式表达转换为地图特征空间，也就是我们俗称的电子地图。这一转换过程可以用公式描述为：
[0072]
m＝s(g,q)
[0073]
其中m代表地图特征空间，g代表地理特征空间，q代表与地理特征空间g对应的样式库，s代表地理特征空间的公共样式函数。对于地图特征空间中的单个地图特征的转换过程可以表示如下：
[0074]
m＝s(g,q)(m∈m,g∈g,q∈q)
[0075]
其中，m、g、q分别表示转换过程中的单个特征或样式。
[0076]
现有技术中，矢量瓦片进行渲染时，某一瓦片内的地图特征很容易被渲染，但是当地理特征跨越不同的瓦片时，各瓦片对各自瓦片上剪切的特征进行样式转换并连接到对应瓦片时，地图特征在瓦片边界处不能很好的匹配。
[0077]
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种大场景下电子地图可视化方法的流程示意图，该大场景下电子地图可视化方法，包括步骤s11至s13：
[0078]
s11：获取矢量地图的地理数据库和制图表达；
[0079]
s12：当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；
[0080]
s13：采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；
[0081]
其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；
[0082]
定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状
特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；
[0083]
示例的，表示连接两个特征，表示连接两个地图特征，表示连接两个地理特征。
[0084]
地理特征的加法算子的使用前提：(1)g1和g2都为线状特征并且g1和g2尾端相连或g1＝g2；(2)g1和g2都为面状特征并且g1和g2之间为相交、相接或包含关系。
[0085]
定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；
[0086]
示例的，地理特征的累加算子定义为：具体的，具体的，其中gi∈g，n≥1，并且其中的g1·
g2…gn
均符合定义1。
[0087]
需要说明的是，这里的加法算子和累加算子和常规数学运算中的“+”和“∑”定义类似。图3中(a)、(d)、(e)满足地理特征“加法”的运算前提，图4中，g是一个线状样式，线状特征a-b由6个这个样式构成，这个线状特征可以被表示为这种形式有些冗余，利用累加算子进行简化，简化后为
[0088]
定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；
[0089]
示例的，地图特征的加法算子的使用前提：地理特征g1和g2具有相同的样式q，和相应的样式参数λ，通过样式转换，可以获得地图特征m1＝s(g1，q)和m2＝s(g2，q)，当地理特征g1可以被样式参数入分为n个组成部分(其中n为整数)且g1和g2满足定义1时，满足定义1时，
[0090]
如图5所示，图5(a)中，m1＝s(g1，q)和m2＝s(g2，q)不满足地图特征的“加法”算子定义，因为g1并不能被样式q换份为n个部分，图5(b)的样例可满足地图特征的“加法”算子定义。
[0091]
定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；
[0092]
示例的，对于任何特征φ(φ∈m||φ∈g)，则
[0093]
以图6的线状特征为例，一段铁路地理特征g被瓦片t1和t2分为g1和g2，因此可以得到对应的地图特征m可以被表示为m＝s(g，q)，和地理特征g1和g2对应的地图特征m1和m2按照公式表示为m1＝s(g1，q)和m2＝s(g2，q)，如果那么瓦片边界就不会出现变形或者不连续的情况，如图5所示的，由于g1和g2均不能被样式参数入整分，设定被瓦片分离的那部分特征为被瓦片边界分为δg1和δg2，δg1和δg2位于不同的瓦片中，那么特征g可以表示为其中其中由于g1并不能被样式q整分，因此不满足定义三，即因此g1和g2在瓦片边界处匹配不上，如图7所示。
[0094]
定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；
[0095]
如图9所示，面状特征g为多边形abcde，其外接矩形的左上角顶点p被称为面状特
征g的样式起点。
[0096]
定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。
[0097]
示例的，面状地图特征加法算子的使用前提：面状地图特征面状特征m1＝s(g1，q)，m2＝s(g2，q)，g1和g2的样式起点分别为p1(x1，y1)和p2(x2，y2)，且面状特征g1和g2具有相同的样式q，对应的样式参数λ包含的样式宽度w和样式长度l都相同，此外，m1和m2可以完美匹配还必须满足以下条件：(1)|x
1-x2|＝k
×
w(k为整数)，(2)|y
1-y2|＝n
×
l(l为整数)，(3)g1和g2满足定义一。当满足上述要求时，
[0098]
如图10所示(其中(a)为g1和g2的地理特征，(b)为g1和g2的样式q，(c)为g1的地图特征，(d)为g2的地图特征，(e)为地图特征g1和g2满足其他条件除了条件(1)和(2)，从图中也可以看出，(1)和(2)，从图中也可以看出，与不相等。图11中(其中(a)为g1和g2的地理特征，(b)为g1和g2的样式q，(c)为g1的地图特征，(d)为g2的地图特征，(e)为地图特征以及g1和g2满足定义六中的所有条件，可以看出满足定义六中的所有条件，可以看出
[0099]
需要说明的是，预设的线状特征的瓦片数据模型为
[0100][0101]
很多特征都会遇到这样的问题，为了在边缘更好的匹配地图特征，优化了该模型，如下，分别对应图8中的三种情况，其中
[0102]
以图6中的线状特征为例，以图6中的线状特征为例，
[0103]
进而，
[0104][0105]
根据定义3和定义4简化后:
[0106][0107]
即可得到因此，该方式解决了瓦片边缘冲突的问题。
[0108]
预设的点状特征的瓦片数据模型为
[0109][0110]
其中σ时扩展特征，且σ＝g，在情况(a)中，如果瓦片包括该点状特征，那么直接将该点状特征加入到瓦片特征集中，在情况(b)中，如果瓦片不包括该点状特征但是点的地图特征和瓦片相交，那么也直接将点状特征加入到瓦片特征集里，在情况(c)中，当点的地图特征不与瓦片相交时，则跳过该点状特征。
[0111]
具体的，在步骤s13中，具体包括：
[0112]
获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；
[0113]
计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；
[0114]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
[0115]
对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。
[0116]
需要说明的是，在大场景下的矢量电子地图加载过程中，随着比例尺的变化，可能会产生数据量过载进而导致可视化效果不佳的问题。为了提高海量矢量数据查询效率，现有技术中研究了大量的空间索引技术，但是对于动态数据的大场景加载，现有技术中的空间索引技术都存储在检索效率低下、结构复杂、数据冗余等问题。
[0117]
geohash是一种基于大地坐标的地理编码技术，它用字符串来表示空间点对象的位置，它连续对全局空间进行平方，并使用0和1作为两部分的空间代码，通过这种方式逐渐将空间范围缩小到目标点，将经纬度坐标转换为一维字符串，再将经纬度序列进行合并，其中奇数位序列为经度序列，偶数位序列为纬度序列，最后基于base32进行编码，转换为10进制序列。
[0118]
对于点状对象可以直接用geohash进行编码，对于线状和面状对象，一般是对线状或面状对象最小外接矩形的左上角和右上角进行geohash编码，使用给指责两个编码中的最长匹配前缀作为该对象的geohash编码，但是当该线状或面状对象跨越低级geohash网格时，可能出现匹配前缀太短的情况从而无法有效定位对象。举例来说，如果一条线段的端点为(-0.0001
°
，-0.0001
°
)和(0.000
°
，0.0001
°
)，组成的线段只有几十米，但是两个端点的geohash编码为7zzzzzzzmtm7以及s0000000d6ds，它们之间没有共同前缀，为了提高geohash编码的应用范围，对其进行了改进。
[0119]
具体的，采用递归的方式生成一条可以填满整个网格的曲线，该曲线先行贯穿每个网格，但是仅穿越一次，并对每个网格进行线性顺序和编码，该编码作为网格的唯一标识，利用对象的质心经纬度来进行编码并结合细分等级信息，提高空间索引效率，扩展geohash的应用范围。
[0120]
进一步地，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：
[0121]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述
矢量瓦片电子地图的新编码；
[0122]
其中，所述等级表达式为
[0123][0124]
式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，s表示所述最小外接矩形的跨度。
[0125]
需要说明的是，定义所述矢量瓦片电子地图的初始等级level＝0，计算是否成立，若否，则level+1，直到满足上式时，得出level信息。
[0126]
基于改进的geohash算法，可以得出所述矢量瓦片电子地图的新编码为(x0,y0,level)。
[0127]
具体的，所述质心坐标的计算公式为：
[0128][0129]
式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。
[0130]
图2是本发明实施例提供的一种大场景下电子地图可视化装置的结构示意图，该大场景下电子地图可视化装置，包括：
[0131]
获取模块21，用于获取矢量地图的地理数据库和制图表达；
[0132]
渲染模块22，用于当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；
[0133]
转换模块23，用于采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；
[0134]
其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；
[0135]
定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；
[0136]
定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；
[0137]
定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；
[0138]
定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；
[0139]
定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；
[0140]
定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度
和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。
[0141]
作为一个优选实施例，所述转换模块23，具体用于：
[0142]
获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；
[0143]
计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；
[0144]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
[0145]
对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。
[0146]
进一步地，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：
[0147]
结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；
[0148]
其中，所述等级表达式为
[0149][0150]
式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，s表示所述最小外接矩形的跨度。
[0151]
具体的，所述质心坐标的计算公式为：
[0152][0153]
式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。
[0154]
本发明实施例所提供的一种大场景下电子地图可视化装置能够实现上述实施例的大场景下电子地图可视化方法的所有流程，装置中的各个模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例的大场景下电子地图可视化方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
[0155]
本发明实施例对应提供的一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述大场景下电子地图可视化方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述大场景下电子地图可视化装置实施例中各模块的功能。
[0156]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0157]
所述处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
[0158]
存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0159]
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0160]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述实施例的大场景下电子地图可视化方法。
[0161]
综上所述，本发明实施例公开的一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及介质，通过获取矢量地图的地理数据库和制图表达，当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图，采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图。因此，本发明实施例能够区分地理实体，并以图形匹配的方式划分地理实体特征，从而解决现有技术中矢量瓦片存在瓦片边界处的视觉不连续问题，且通过改进的geohash编码方式能同时反映二维空间目标的位置和尺寸特征，提高空间索引效率，从而解决大场景下的数据传输效率和可视化效果不能兼顾的问题，提高大场景下的数据的传输性能和可读性。
[0162]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种大场景下电子地图可视化方法，其特征在于，包括：获取矢量地图的地理数据库和制图表达；当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。2.如权利要求1所述的大场景下电子地图可视化方法，其特征在于，所述采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图，具体包括：获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。3.如权利要求2所述的大场景下电子地图可视化方法，其特征在于，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量
瓦片电子地图的新编码；其中，所述等级表达式为式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，s表示所述最小外接矩形的跨度。4.如权利要求2所述的大场景下电子地图可视化方法，其特征在于，所述质心坐标的计算公式为：式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。5.一种大场景下电子地图可视化装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取矢量地图的地理数据库和制图表达；渲染模块，用于当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图；转换模块，用于采用改进的geohash编码方式对所述矢量瓦片电子地图进行编码转换，得到可视化的电子地图；其中，所述预设的地理特征空间和制图表达的转换定义通过构造可加性的特征操作符进行改进的，所述特征操作符包括表示连接两个特征的连接符、表示连接两个地图特征的符号以及表示连接两个地理特征的符号；所述特征操作符使用规则包括以下定义；定义1：所述地理特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征都为所述线状特征并且两个所述地理特征的尾端相连或者两个所述地理特征的样式相同；两个所述地理特征都为所述面状特征并且两个所述地理特征之间为相交、相接或包含关系；定义2：当所述地理特征符合定义1且为两个及以上时进行累加；定义3：所述地图特征的加法算子的使用前提为两个所述地理特征具有相同的样式和相应的样式参数，通过样式转换，能获得地图特征，同时任意一个所述地理特征能被所述样式参数分为n个组成部分，n为整数，且两个所述地理特征都满足定义1；定义4：所述地理特征的加法算子和所述地图特征的加法算子具有不变性；定义5：所述面状特征的外接矩形的左上角顶点为面状特征样式的起点；定义6：面状地图特征的加法算子的使用前提为两个所述面状的地图特征通过对应的两个面状的地理特征进行所述样式转换得到，所述两个面状的地理特征的样式起点满足定义5，且所述两个面状的地理特征具有相同的样式和对应的样式参数包含的样式宽度和样式长度都相同，同时，所述两个面状的地理特征的样式起点的横坐标之差的绝对值等于k个样式宽度的乘积，所述两个面状的地理特征的样式起点的纵坐标之差的绝对值等于j个样式长度的乘积，所述两个面状的地理特征满足定义1。6.如权利要求5所述的大场景下电子地图可视化装置，其特征在于，所述转换模块，具体用于：
获取所述矢量瓦片电子地图的最小外接矩形的经纬度信息；计算所述矢量瓦片电子地图的质心坐标，获得所述最小外接矩形的长宽距离，从而获取所述最小外接矩形的跨度；结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；对所述新编码进行编码转换，得到可视化的电子地图。7.如权利要求6所述的大场景下电子地图可视化装置，其特征在于，所述结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码，具体包括：结合等级信息和所述最小外接矩形的跨度进行判断，所述矢量瓦片电子地图的当前等级逐一增加，直到满足等级表达式，得出所述矢量瓦片电子地图的等级，进而得出所述矢量瓦片电子地图的新编码；其中，所述等级表达式为式中，level表示所述矢量瓦片电子地图的当前等级，s表示所述最小外接矩形的跨度。8.如权利要求6所述的大场景下电子地图可视化装置，其特征在于，所述质心坐标的计算公式为：式中，x0为所述矢量瓦片电子地图的质心横坐标，y0为所述矢量瓦片电子地图的质心纵坐标，xmax、xmin为所述最小外接矩形的x轴坐标的最大值和最小值，ymax、ymin为所述最小外接矩形的y轴坐标的最大值和最小值。9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任意一项所述的大场景下电子地图可视化方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1-4中任意一项所述的大场景下电子地图可视化方法。

技术总结
本发明公开了一种大场景下电子地图可视化方法、装置、终端及介质，所述方法通过获取矢量地图的地理数据库和制图表达，当所述地理数据库的任一地理实体跨越两个或多个矢量瓦片时，根据预设的地理特征空间和制图表达的转换定义，采用对应的点、线、面特征的瓦片数据模型进行渲染，得到矢量瓦片电子地图，采用改进的Geohash编码方式进行编码转换，得到可视化的电子地图。因此，本发明实施例能够区分地理实体，并以图形匹配的方式划分地理实体特征，从而解决现有技术中矢量瓦片存在瓦片边界处的视觉不连续问题，且通过改进的Geohash编码方式能同时反映二维空间目标的位置和尺寸特征，提高空间索引效率，从而提高大场景下数据的传输性能和可读性。输性能和可读性。输性能和可读性。


技术研发人员：韩剑姿 何华贵 陶岚 刘洋 胡碧菡 梁飞龙 谢润桦
受保护的技术使用者：广州市城市规划勘测设计研究院
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/6