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地理信息系统四叉树编码例题和答案地理信息系统中的四叉树编码是一种空间数据索引方法，用于将地理空间数据划分为四个子区域，并为每个子区域分配一个唯一的编码。
这种编码方法可以有效地支持空间数据的存储和查询。
以下是一个四叉树编码的例题和答案示例：题目：假设一个地理空间区域被四叉树编码划分为四个子区域，编码规则为NW、NE、SW、SE，分别代表西北、东北、西南、东南四个方向。
其中，初始区域编码为""（空字符串），请根据以下步骤计算最终的编码：1. 将初始区域划分为四个子区域，并为每个子区域分配对应的编码。
2. 对每个子区域按照步骤1的方法，再次划分为四个子区域，并为每个子区域分配编码。
3. 重复步骤2，直到达到指定的划分层数。
假设指定的划分层数为2，求最终的编码结果。
答案：按照题目所给的初始编码为""开始计算。
第一层划分：- 西北子区域编码为"" + "NW" = "NW"- 东北子区域编码为"" + "NE" = "NE"- 西南子区域编码为"" + "SW" = "SW"- 东南子区域编码为"" + "SE" = "SE"第二层划分：- 西北子区域的西北子区域编码为"NW" + "NW" = "NWNW"- 西北子区域的东北子区域编码为"NW" + "NE" = "NWNE"- 西北子区域的西南子区域编码为"NW" + "SW" = "NWSW"- 西北子区域的东南子区域编码为"NW" + "SE" = "NWSE"- 依此类推，计算其他子区域的编码。
基于四叉树索引和双缓存机制的GIS动态可视化模型设计与实现黄科佳;李少杰;左尧;李绍俊;钟耳顺;宋关福;刘永轩【期刊名称】《测绘与空间地理信息》【年(卷),期】2018(041)004【摘要】针对GIS数据的多维、海量、动态性等特点,本文设计了基于四叉树和双缓存机制的GIS动态数据可视化模型,并详细地介绍并阐述该模型的数据存储规格和数据可视化方法及其特点.基于四叉树索引结构和多线程双缓存机制,构建GIS动态数据可视化模型,探讨多线程分层绘制动态对象方法和GIS空间数据库实时更新方法,实现GIS海量数据的动态化、序列化、实时可视化表达.并测试对比了常见可视化算法与本算法之间的显示效率,发现本研究算法针对多种GIS图形类型、大数据量GIS数据显示,均有较高的效率提升,实验证明该方法稳定可行,可为其他GIS动态数据的可视化提供参考.【总页数】4页(P102-105)【作者】黄科佳;李少杰;左尧;李绍俊;钟耳顺;宋关福;刘永轩【作者单位】北京超图软件股份有限公司,北京100015;北京航空航天大学,北京100191;北京超图软件股份有限公司,北京100015;北京超图软件股份有限公司,北京100015;北京超图软件股份有限公司,北京100015;北京超图软件股份有限公司,北京100015;中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;北京超图软件股份有限公司,北京100015;中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101;北京市测绘设计研究院,北京100038【正文语种】中文【中图分类】P208【相关文献】1.面向移动GIS的动态四叉树空间索引算法 [J], 赵波;边馥苓2.基于双缓存机制的分布式WebGIS数据集成访问策略 [J], 祁羽;陈荦;张瑞雪;刘露3.一种基于动态散列的GIS空间索引构造算法 [J], 陈文生;米红;张希雯4.基于ArcGIS Engine的地震烈度图动态快速制图系统设计与实现 [J], 赵真;郭红梅;张莹;廖华;刘军;孙艳萍5.基于动态四叉树索引的三维地质模型组合剖切算法 [J], 代欣位;郭甲腾;刘善军;李超岭;李丰丹;李鹏宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
文章编号:0494-0911(2008)11-0021-03中图分类号:P237 文献标识码:B基于四叉树的L iDAR 点云数据组织研究陈 刚,张 芯,张 明,石宏斌(中国地质大学(武汉)信息工程学院,湖北武汉430074)Study of the Organizati on of L i D AR Poi nts C l oud D ata Based on QuadtreeCHEN G ang ,ZHANG X i n ,ZHANG M i ng ,S H I H ong -b i n摘要:针对传统的数据读取方法不能满足L i D AR 点云数据量大的特点,基于W i ndo w s 的内存映射机制,研究L i D AR 点云数据组织,利用四叉树对L i D AR 点云数据进行索引管理,并在L i DAR 点云的三维场景绘制中对点云数据进行剪裁,减轻CPU 的负担,提高其运算的效率。
关键词:L i D AR;四叉树;内存映射收稿日期:2008-09-22作者简介:陈 刚(1971-)男,湖北咸宁人,博士,副教授,研究方向为/3S 0技术在资源与环境遥感中的应用。
四叉树是一种常见的空间索引,它是基于空间划分组织索引结构的索引机制。
如果将己知范围的空间划成四个相等的子空间,若需要可以将每个或其中几个子空间继续划分下去,这样就形成了一个基于四叉树的空间划分[1]。
目前国内比较成熟的软件Super M ap ,M apG I S 均是采用四叉树作为索引方法对数据进行组织的。
机载激光雷达(L i D AR)是一种主动式的对地观测系统。
通过L i D AR 传感器发射的激光脉冲,能直接连续自动获取高精度三维地表地形数据。
尽管L i D AR 硬件系统发展迅速,但数据后处理过程中的许多算法和模型有待完善[2]。
本文的目标就是要研究Li D AR 点云数据组织,针对传统的数据读取方法不能满足L i D AR 点云数据量大的特点,研究基于W i n do w s 的内存映射机制,利用四叉树对Li D AR 点云数据进行索引管理,并在L i D AR 点云的三维场景绘制中对点云数据进行剪裁。
基于限制性四叉树LOD大规模地形预处理算法
王道臣;万旺根;唐经洲;陈华杰
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2007(043)024
【摘要】LOD(Level Of Detail,层次细节)技术是解决大规模地形实时渲染的关键技术之一,通过这种技术可以较好地简化场景的复杂度,减少图形显示的失真度,满足一定的实时性要求.传统的算法将四叉树和LOD技术相结合将大规模数字高程模型数据(DEM)进行分块,并对块内数据按照分辨率的大小分层存储.通过对四叉树的研究,在限制性四叉树的基础上引入预处理算法,提高了地形读取速度,增强了实时显示效果.该算法是基于限制性四叉树的一种高效的规则网格划分方法,内存开销少,降低了CPU的负担.实验结果表明该算法提高了地形导入的效率,能实现大规模地形的实时漫游.
【总页数】4页(P107-109,207)
【作者】王道臣;万旺根;唐经洲;陈华杰
【作者单位】上海大学,通信与信息工程学院,上海,200072;上海大学,通信与信息工程学院,上海,200072;南台科技大学,电子工程系,台湾,73502634;上海大学,通信与信息工程学院,上海,200072
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于四叉树LOD技术绘制大地形的改进算法 [J], 别玉玉
2.基于四叉树孤立分割和屏幕误差的地形LOD算法 [J], 张俊峰;姚志宏
3.一种基于四叉树的动态多分辨率LOD大规模三维地形绘制研究 [J], 娄高鸣;李小奇;侯健;郝进亮
4.基于动态LOD四叉树算法的虚拟地形可视化 [J], 王玉琨;朱永丽
5.一种基于四叉树的地形LOD改进算法 [J], 黄润琴
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一种基于四叉树分离合并的道路损害评估方法朱晓群【摘要】道路损害的自动评估是计算机视觉研究领域的一个难点,因为各种道路的颜色、纹理和光照各不相同以及数据采集的时间不同,所以这些对于评估结果影响特别大.虽然路面损害边缘检测的方法对于光照、纹理等还是相对敏感,但比图像分割方法受到的影响要小得多,如果对于原图像进行多次滤波处理,能有效地增强路面损害,提高自动评估的精度.在传统的道路损害评估方法的基础上,提出了四叉树分离和合并的方法,进行一系列处理后对图像边缘检测、骨骼化和四叉树分离和合并,然后得到评估的结果.并对不同类型的损害进行了实验,实验结果表明,该算法不仅仅能应用于裂缝类的路面损害,同样能应用于龟裂或块裂类的路面损害,并且评估的精度相对较高.【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2010(027)007【总页数】4页(P55-57,86)【关键词】道路损害;边缘检测;骨骼化;四叉树分离合并【作者】朱晓群【作者单位】复旦大学计算机科学技术学院媒体计算和Web智能实验室,上海,200433【正文语种】中文1 概述道路在使用过程中,由于行车荷载和自然因素的作用,将使路面逐渐产生各种破损,有些损害需要及时修补和养护。
国际上将图像处理技术应用于路面损坏的自动检测和评价起始于20世纪 80年代中期。
西方发达国家由于路网管理和路面管理系统发展的需要,纷纷开展了以路面损坏实时采集设备(硬件)和路面损坏图像的计算机图像自动处理系统(软件)为主要内容的研究与开发工作。
路面数字图像的损害检测和评估发展了这么多年已经做了相当多的研究,但迄今为止还没有达到能够识别所有路面所有损害类型。
但是针对几种主要的损害类型还是有一些识别率较高的方法,主要的损害可分为:修补、裂缝和龟裂(包括块裂)。
这几种损害的区别体现在色块和分布状况上。
从目前的研究来看,更多的工作集中在路面损害的检测,而损害评估方面的研究比较少。
从 20世纪 80年代开始,自动路面损害检测评估系统就已经开始出现,随着计算机技术和图像处理技术的发展,使得基于数字图像处理的路面监测和评估成为可能,如澳大利亚交通研究局(ARRB)的MCDI系统。
一种基于四叉树的地形模型简化快速生成算法
张玉杰;崔铁军;姚慧敏
【期刊名称】《海洋测绘》
【年(卷),期】2005(25)5
【摘要】本文对于地形的四叉树简化技术进行研究.根据给定限差,提出了一种判断各节点是否为叶节点的算法.该算法只要通过递归调用对原始数据扫描一次,就可十分快速和准确地判断该地形各节点是否分裂.另外,通过将较高分辨率节点的顶点移到相邻较低分辨率节点的边界上的方法消除裂缝.同时,进行了实验研究.结果表明,本文提出的算法结构简单,便于实现,实验效果良好.
【总页数】5页(P21-24,27)
【作者】张玉杰;崔铁军;姚慧敏
【作者单位】解放军信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052;解放军信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052;解放军信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.基于四叉树结构的数字地表模型快速生成算法设计 [J], 谢传节;万洪涛
2.一种基于四叉树的大规模地形实时生成算法 [J], 万定生;龚汇丰
3.一种基于四叉树的地形LOD改进算法 [J], 黄润琴
4.一种基于可变四叉树的大地形实时可视化算法 [J], 杨平;胡鹏;吴艳兰
5.基于四叉树空间分割的网格模型简化算法 [J], 陈家新;胡海鹤
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四叉树法算法设计模板及概述说明1. 引言1.1 概述四叉树法是一种常用的算法设计方法，可以有效地处理和管理具有空间关系的数据。
该算法通过将二维空间划分为多个相等大小的象限，并在每个象限上递归地构建子节点来表示和存储数据。
四叉树法在图像处理、地理信息系统、碰撞检测等领域中得到了广泛应用，并展示了出色的性能和效果。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面进行讨论：首先，我们将介绍四叉树法算法设计模板的原理解释，包括其核心思想和基本原则；其次，我们将详细描述用于实现四叉树法算法的数据结构设计，包括节点和整体树形结构；然后，我们将介绍算法步骤，包括构建、查询和插入操作；接着，我们将概述四叉树法的背景和概念以及应用领域及其优势；最后，我们将重点讨论四叉树法算法设计中的要点，如分割策略选择、节点数据存储方式选择以及查询和插入操作优化技巧选择。
1.3 目的本文旨在提供一个全面而详细的介绍四叉树法算法设计的指南，以帮助读者深入理解和掌握该算法，并为其在实际应用中提供参考和借鉴。
通过研究本文，读者将能够了解四叉树法算法的原理、数据结构和关键步骤，并具备选择适当策略和技巧来设计高效的四叉树法算法的能力。
以上为文章“1. 引言”部分的内容。
2. 四叉树法算法设计模板：2.1 原理解释：四叉树法是一种空间数据结构，用于处理二维平面上的数据。
它通过将平面划分为四个相等大小的象限，每个象限都可继续划分，以此类推形成递归结构。
每个节点可以代表一个矩形区域，并存储相关的数据。
该算法主要基于以下思想：如果一个区域内的数据过多或过少，那么将其划分成四个子区域能够更有效地组织和查询数据。
通过不断的划分和合并操作，四叉树可以动态地适应不同密度和大小的数据。
2.2 数据结构设计：在四叉树算法中，通常使用节点来表示每个矩形区域。
每个节点包含以下几个重要属性：- 区域范围：描述节点所代表的矩形区域在整个平面上的位置和大小。
- 节点类型：指示节点是否为叶子节点（即没有子节点）还是内部节点（具有四个子节点）。
基于四叉树的海量地形实时绘制技术研究地形可视化的概念是在20世纪60年代以后随着地理信息系统的出现而逐渐形成的，是一门以研究数字地形模型DTM的显示、仿真等内容的学科。
它的应用涉及GIS、虚拟与现实、地形的穿越飞行等方面。
本文围绕大规模地形数据的多分辨率表示以及其优化方法、内外存的动态调度、多分辨率纹理映射方法等方面进行研究和讨论，主要取得以下比较有特色的成果：（1）提出了一个基于四叉树的较合理的多分辨率节点评价系统。
该系统的方法根据视距和物体表面的粗糙度来选择不同分辨率的节点进行绘制。
然后在此基础上提出一系列的优化算法诸如裂缝修补、视景体剔除、背面剔除来提高绘制的质量。
实验证明，以上的改进算法均取得不错的效果。
（2）对地形数据组织方式和海量三维地形调度算法进行了研究。
提出了基于地形数据分块的动态调度策略，并在调度策略中提出数据预取的方法来实现大规模地形的内外存调度。
最后，通过实验验证了算法的有效性和可行性。
（3）介绍了地形纹理数据结构和常用的纹理映射方法。
提出了一种基于Mipmap的多分辨纹理映射算法。
并在此基础上提出了纹理四叉树节点的选取、多分辨率纹理四叉树的实时装载、纹理的边界处理等关键优化技术。
最后，通过实验验证了算法的有效性和可行性。
《地理信息系统》试卷1一、专业术语解释（每题3分，满分15分）1、地理信息系统答：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题2、空间数据编码答：是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
3、不规则三角网答：用来拟合连续分布现象的覆盖表面，表示要素包括地形、降水等，按照实测点分布将他们连成三角网。
4、数据与信息答：数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息：是对数据的解释、运用与解算，即信息是经过处理后的数据。
5、元数据答：数据的数据。
二、填空（共15个填空，每小空1分）1、地理空间实体主要类型包括点、线和面等。
2、地理空间数据的基本特征包括空间、属性和时间等。
3、空间数据查询的类型包括基于SQL扩展、可视化和自然语言等。
4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。
5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。
三、选择题（共5小题，每小题2分。
）1、空间数据编码的原则主要有（B ）、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。
A.实用性；B.一致性；C.移植性；D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是（D ）。
A.数据格式转换；B.投影转换；C.图幅拼接；D.数据分发3、空间集合分析主要完成（C）。
A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析4、我国地理信息系统的发展自20世纪（ C ）起步。
A.60年代初；B.70年代初；C.80年代初；D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是（B ）。
A.扫描仪；B.绘图仪；C.数字化仪；D.键盘四、简答题（共7小题，每小题6分。
）答题要点：1、简述地理信息系统的基本功能？（6分）（1）数据采集与编辑（1分）（2）数据存储与管理（1分）（3）数据处理和变换（1分）（4）空间分析和统计（1分）（5）产品制作与现实（1分）（6）二次开发和编程（1分）2、简述游程长度编码方法（6分）游程指相邻同值网格的数量，游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。
第29卷第5期2013年10月哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Journal of Harbin University of Commerce (Natural Sciences Edition )Vol．29No．5Oct．2013收稿日期：2013－06－19．作者简介：张达（1987－），男，硕士，研究方向：信息管理与信息系统．基于四叉树算法的地理信息数据管理研究张达（天津大学管理与经济学部，天津300072）摘要：地理信息数据生产管理系统中采用Web 地图管理接合表．地图在浏览器中的显示受到浏览器和网络的限制，整幅地图加载速度慢，用户体验因此降低．为提高地图生成、发布、浏览的效率，可以在服务器端采用瓦片金字塔技术，提前生成并存储各级别的地图瓦片;瓦片金字塔技术的编码可以利用四叉树算法实现．能够在不同缩放比例请求下快速、准确地查找并显示瓦片．关键词：四叉树算法;地理信息数据生产;接合表;瓦片金字塔中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1672－0946（2013）05－0600－04Study on quad －tree －algorithm －based geo －information data managementZHANG Da（School of Management ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：Web map is used in managing index diagram of geo －information data processing management system．Map displaying is limited by Web browser and network conditions．Loading entire map is such a time －consuming process that user experience is undermined．Tile pyramid ，a technology that pre －generates tiles in different levels ，can reduce server and network load and promote the efficiency of map －generating ，publishing ，displaying and browsing．Managing index diagram with quad －tree －algorithm －based tile pyramid technol-ogy can query and display tile promptly from multi －scaling requesting．Key words ：quad －tree algorithm ；geo －information data processing ；index diagram ；tile pyramid地理信息数据生产管理系统是测绘行业数据生产管理的核心工具．在测绘行业中，作业员如同流水线上的工人一样，按照一定的工序和步骤，对地理影像数据进行加工、处理和编辑，这些工序和成果都在地理信息数据生产管理系统中管理．［1］但是测绘行业的生产管理具有一定的特殊性，因此生产管理一般都以图幅为单位，在地理信息数据生产管理系统中引进Web 地图管理接合表是地理信息数据生产行业发展的一种趋势．Web 地图的加载和显示往往受到浏览器和网络带宽的限制，因此为了提高系统的易用性，提升用户体验，地理信息数据生产管理系统中应用了瓦片式地图的加载方式加载Web 地图，并应用四叉树算法对瓦片金字塔建立索引［2－6］．1瓦片式地图模型图1展示了瓦片金字塔在地图数据生成、存储与调用过程中的作用．图中所示模型可分为两个部分看待：服务器端的瓦片金字塔地图库以及客户端支持AJAX （Asynchronous JavaScript and XML ，异步JavaScript 与XML ）技术的Web 浏览器．为了构建服务器端的瓦片金字塔地图库，首先需要对采集到的原始地理信息数据实施显示符号化，并分层切割成“瓦片”．瓦片（Tile ）是一种特殊的图形文件，因其大多为按行列有序排列正方形栅格图片，故形象地称其为瓦片．在一定范围内，在不同比例尺下对地理信息图片数据进行切割，即生成了不同层次的地图瓦片，形成了一个“瓦片金字塔”．金字塔的一“层”即是一个数据集，对应着一个特定缩放尺寸下的瓦片图像数据（或其一部分），越向下则比例尺越大．对于生成的瓦片图像数据，需要采用数据库系统或文件目录方式进行存储；为方便管理、调用、对数据进行增删改等操作，还需要在数据上建立索引，由于地图数据是二维图像数据，所可以利用四叉树结构创建索引．从客户端的角度来看，瓦片式图像存储与管理可以实现仅返回用户请求层次的图像数据的功能，缩短了加载时间，提高了用户体验．为方便用户在Web 浏览器上的操作，可以利用AJAX 创建的客户端Web 交互功能，满足其对于瓦片图像层次及其他地理信息多样性的显示需求．图1瓦片式地图模型2瓦片式地图实现的关键技术2．1瓦片金字塔的四叉树结构如上文所述，瓦片金字塔模型常使用四叉树结构实现，这是由地图数据是二维图像数据这一特性决定的．四叉树是一种每个节点最多有四个子树的数据结构，可以用来在数据库中放置与定位文件．金字塔的四叉树结构简介如下：定义树的层数为n （n ∈N ，n =0，1，2…），每层的节点数最多不超过bb 22n 个，第0层的惟一结点成为根节点．由于在二维图像中一个图元可以被重复地划分成四部分，所以利用四叉树表示的金字塔结构非常适合用来描述图像数据在不同比例尺和显示分辨率下的分割．例如，0层金字塔的图像数据显示整个区域内的地图，1层金字塔的四个节点所包含的数据分别显示整个区域内地图的1/4，即东北、西北、西南、东南四个区域．2层金字塔的每个节点包含的数据为整个区域的1/16，以此类推，如图2、3所示．2．2瓦片金字塔的存储结构如第1节所述，在服务器端瓦片金字塔图像数据可用数据库或文件目录的方式存储与管理．以文件目录方式为例说明瓦片数据存储结构，在这种方式下，瓦片文件被直接存储并组织在磁盘的文件目录中．瓦片金字塔中不同层级上的数据被分配到不同的目录中存储，该目录在被命名时除了要体现对应的金字塔层数，还应将图像比例尺、对应原始地图．随着金字塔层数增长，低层次瓦片图像文件的数量也越来越多，存储大量文件于单个目录中的方式不利于瓦片文件的管理与维护．为了解决此类问题，可以引入建立子目录的思路．例如，对于每一层的瓦片文件再按照瓦片所在的行数建立二级目录———由于地图数据切割时是按照行列矩阵的方式进行的，所以二级目录可以按行数命名．二级目录中的瓦片文件名按地图切片时的列数排布．例如，二级目录m 中的各瓦片文件命名为m 0．jpg 、m 1．jpg 、……、mn．jpg ，如图3所示．图2四叉树和瓦片金字塔的对应关系·106·第5期张达：基于四叉树算法的地理信息数据管理研究图3瓦片金字塔的存储结构当用户从客户端提出数据请求时，服务器端将用户请求中包含的地图范围信息进行换算，并定位至对应目录下的瓦片文件，然后将其返回到客户端．使用文件目录组织和管理瓦片图像数据有如下优点：思路理解直观，系统设计与实现简便，系统响应速度快，系统稳定性好．但是这种管理方式有其局限性，仅适用于中小型地理信息数据生产管理系统．在实践工作中，数量庞大、来源各异的瓦片图像数据没有经过检查、清洗与重载的过程，缺乏标准化的统一管理，维护和更新的成本较高．对于大规模的Web GIS平台系统，最安全、最具可持续性的管理方式还是使用地图数据库技术．地图数据库管理系统可以快捷高效地实现瓦片图像数据的更新、维护并建立索引．当然，对各个金字塔层的瓦片图像数据建立索引，并且实现瓦片数据的清洗、入库、查询、发布等功能都需要通过编写代码、查询语句和存储过程实现，工作有一定复杂度．地图数据库管理系统提高了地理信息数据管理维护工作的自动化程度，在索引已建立的前提下，系统响应速度快，能够同时兼顾平衡后台管理和前台发布工作，在大多数应用场合中都能适用．2．3瓦片矩阵数据结构瓦片图像数据是按行列矩阵方式切割的，每块瓦片包含了一定经纬度范围内的地理信息数据，所以首先可以定义二维数组用以存储瓦片索引键值，一个二维数组对应着金字塔的某一层瓦片，标记为Tile n，其中n表示金字塔层数（n∈N，n=0，1，2…）．其数组中的每个元素对应着相应瓦片图像数据的存储路径，其下标等于其对应的瓦片图像在矩阵格栅坐标中的坐标值．然后再定义一维数组用以存储瓦片矩阵的层数索引键值，标记为Layer Tile，该一维数组中元素值等于其所对应的瓦片矩阵层数．上述索引布局如图4所示．图4基于四叉树算法的瓦片矩阵布局上述数据结构可以简便地建立起瓦片图像数据的存储路径索引．例如，设第n层中，某块瓦片的行号为x，列号为y，则该瓦片的存储路径可记为Layer Tile［n］［x］［y］．其中Layer Tile［n］即Tile n的起始存储位置．2．4建立索引机制运用四叉树数据结构构建瓦片金字塔模型和存储路径索引，每块瓦片在四叉树中用一个节点来表示，如此可以快速定位到金字塔任意一层层的任意一块瓦片图像数据，高效地管理地理信息数据．在瓦片金字塔模型基础上建立线性四叉树瓦片索引，包含逻辑分块、物理分块和瓦片节点编码等工作．逻辑分块，对应于与前述瓦片金字塔模型构建工作，规定瓦片的划分从地理图像的左上顶点开始，按照从左至右、从上到下的顺序依次进行．同时，四叉树的层编码与瓦片金字塔的层编码应当保持一致，即四叉树的0层对应金字塔的0层，四叉树的叶节点对应金字塔的底层．物理分块，该工作在逻辑分块的基础上对从地理信息数据生成的电子地图图像文件进行实际上的切割，生成瓦片图像数据．边界瓦片中的空白多余部分需要处理，可以使用缺省像素值填充．生成的地图瓦片的文件名可按2．1提出的规则进行命·206·哈尔滨商业大学学报（自然科学版）第29卷名．3测绘生产管理系统中的Web 地图在B /S 架构的地理信息数据生产管理中，可以控制地图瓦片的外轮廓线是否显示，一般情况下，用户看到的界面是不显示地图瓦片的外轮廓线的，这样在用户眼里，地图仿佛是一个整体，但是为了调试方便，在系统开发的时候，会设置一个隐藏进口用于显示瓦片地图的外轮廓线，如图5所示．Web 地图被分为了若干个正方形的小格子，每个格子都是一张图片，在浏览器中通过脚本语言将他们按照瓦片索引拼接起来．图5切割成瓦片的地理信息数据生产管理系统系统实现了Web 地图的平移、拉框放大、选区缩小、鼠标滚轮缩放、图幅的点选和框选，以及制作专题地图的功能，接合表中，图号、作业员、检查员、生产状态等信息都分层显示，可以自由开闭．4结语在地理信息数据生产管理系统中应用瓦片金字塔模型是一项较为复杂的系统工程，瓦片金字塔的生成和瓦片的检索都依赖四叉树算法．为了分层次地显示地图场景中不同细节，支持不同缩放级别以及不同分辨率的地图，瓦片金字塔模型实现了直接提供满足对应需求图像数据的功能，而不必再进行实时电子地图绘制，极大地提高了Web 地图功能响应效率．在服务器端采用瓦片金字塔地图库，并在客户端的配合以AJAX 编写的查询操作，降低了来自客户端的数据请求量，提高了服务器的I /O执行效率，从而提升系统的整体性能．参考文献：［1］姚真凯．瓦片地图技术在水利WebGIS 系统中的开发研究与应用［J ］．浙江水利科技，2009（6）：40－42．［2］张学之，阳俊，刘畅．B /S 架构下地理信息数据加工管理系统地图相关算法的探讨［J ］．测绘与空间地理信息，2012，35（1）：40－42．［3］殷福忠，孙立民．基于瓦片金字塔技术的地图发布平台开发研究［J ］．测绘与空间地理信息，2010，33（5）：16－20．［4］韦胜．ArcEngine 环境下实现瓦片地图的访问与拼接［J ］．武汉大学学报：信息科学版，2012，37（6）：737－740．［5］苏旭明，谭建成．Web GIS 中瓦片地图关键技术研究［J ］．北京测绘，2012（2）：9－12．［6］张宏，夏洪山.GIS 空间数据查询优化技术研究［J ］.哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2010，26（5）：570－572.·306·第5期张达：基于四叉树算法的地理信息数据管理研究。
