專利名稱：一種超高分辨率的gis系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及GIS (地理信息系統(tǒng))的開發(fā)領域，特別涉及一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術：
隨著圖層和圖形元素的大量增加，GIS (Geographic Information System，地理信息系統(tǒng))很難即時完成圖像的繪制和顯示過程，實現(xiàn)中通常采用某種預測機制預先獲取地理信息數(shù)據(jù)、預先完成繪制的方式，并充分利用計算機的內(nèi)存進行圖像緩存,盡可能實現(xiàn)客戶操作的基本實時性。 在超高分辨率(大于6*1024*768的分辨率)情況下，圖形元素數(shù)目是普通分辨率GIS的數(shù)倍甚至幾十倍，每幅圖像地理信息數(shù)據(jù)獲取時間和繪制時間以及占據(jù)的系統(tǒng)內(nèi)容都是原來數(shù)倍甚至幾十倍，按照傳統(tǒng)的顯示方法，其預先獲取和預先繪制時間太長，圖像緩存方法對計算機內(nèi)存要求可能達到幾十G的過高要求。 在超高分辨率GIS應用下，傳統(tǒng)實現(xiàn)的預先地理信息數(shù)據(jù)獲取、繪制和圖像緩存方法不再適用，其實現(xiàn)也無法達到性能需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問題在于提供一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法,解決現(xiàn)有技術不能實現(xiàn)超高分辨率GIS系統(tǒng)的問題。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種超高分辨率的GIS系統(tǒng),包括 地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫節(jié)點，各數(shù)據(jù)庫節(jié)點存儲地理信息數(shù)據(jù)，
為地理信息渲染集群子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問服務； 地理信息渲染集群子系統(tǒng)，包括渲染節(jié)點，渲染節(jié)點并行處理地理信息顯示操控
子系統(tǒng)分發(fā)的任務,每個渲染節(jié)點負責特定的區(qū)域，從地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)獲取地
理信息數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)到圖像的渲染，并將圖像發(fā)送給地理信息顯示操控子系統(tǒng)； 地理信息顯示操控子系統(tǒng),將接收到的地理位置分解成不同的區(qū)域，將接收到的
圖層和不同的區(qū)域分發(fā)給不同的渲染節(jié)點，將從渲染節(jié)點獲取的圖像顯示出來。 本發(fā)明超高分辨率的GIS系統(tǒng)，地理信息顯示操控子系統(tǒng)將任務分解后發(fā)送給地
理信息渲染集群子系統(tǒng)，地理信息渲染集群子系統(tǒng)采用集群技術，多個渲染節(jié)點分別執(zhí)行
顯示操控子系統(tǒng)分發(fā)的任務，完成數(shù)據(jù)的獲取和圖像的渲染，實現(xiàn)分布式獲取和分布式渲
染，從而提供實時高效的超高分辨率GIS系統(tǒng)。 本發(fā)明還提供了一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括以下步驟 接收地理位置和圖層并將地理位置分解成不同的區(qū)域； 并行獲取圖層和不同區(qū)域?qū)膱D像； 顯示與接收到的地理位置和圖層對應的圖像。 本發(fā)明一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,將用戶選擇的地理位置和圖層分解成不同的區(qū)域，并行處理各區(qū)域和圖層，使超高分辨率的GIS系統(tǒng)得以實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明超高分辨率的GI:S系統(tǒng)的實施例結(jié)構示意圖；[,] 圖2是本發(fā)明超高分辨率的GIS系統(tǒng)的實施例工作流程示意圖3是本發(fā)明超高分辨率的GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法實施例流程示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明超高分辨率的GIS系統(tǒng)分為3個子系統(tǒng)，地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)，地理信息渲染集群子系統(tǒng)渲染圖像，地理信息顯示操控子系統(tǒng)顯示圖像，地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)和地理信息渲染集群子系統(tǒng)采用集群技術，多個節(jié)點同時為上層提供訪問服務,使得超高分辨率的GIS系統(tǒng)得以實現(xiàn)，下面結(jié)合附圖進一步解釋本發(fā)明。
一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)，如圖1所示，包括 地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)，包括2個數(shù)據(jù)庫節(jié)點，即2個數(shù)據(jù)庫服務器，2個數(shù)據(jù)庫服務器存儲相同的地理信息數(shù)據(jù)并互為熱備份，為地理信息渲染集群子系統(tǒng)的渲染節(jié)點提供數(shù)據(jù)訪問服務,數(shù)據(jù)庫節(jié)點的負載均衡模塊檢測自身的任務處理狀況，當任務過重時，將下一個任務轉(zhuǎn)發(fā)給另一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點； 地理信息渲染集群子系統(tǒng)，包括渲染節(jié)點，渲染節(jié)點是具有很強圖像數(shù)據(jù)處理能力的處理器，如Digicom Magic處理器，渲染節(jié)點的個數(shù)根據(jù)需要增減，顯示單元越多就需要越多的渲染節(jié)點，以保證系統(tǒng)的渲染速度，如顯示單元是64個,則渲染節(jié)點可以選擇4個，顯示單元是256個，渲染節(jié)點可以選擇16個，各渲染節(jié)點并行處理顯示操控節(jié)點分發(fā)的任務,每個渲染節(jié)點負責特定的區(qū)域，按照各自負責的區(qū)域和圖層從地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫節(jié)點獲取地理信息數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)到圖像的渲染，并將圖像發(fā)送給地理信息顯示操控子系統(tǒng),每個渲染節(jié)點除完成當前地理位置的渲染,還采用雙向金字塔算法預測與當前地理位置相關的地理位置，并完成相關地理位置的地理信息數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)到圖像的渲染及圖像的緩存，各渲染節(jié)點根據(jù)需要自由交換緩存的圖像，以備下次被訪問時能夠立即返回圖像數(shù)據(jù)，各渲染節(jié)點互為熱備份，渲染節(jié)點的負載均衡模塊檢測自身的任務處理狀況，當任務過重時,將下一個任務轉(zhuǎn)發(fā)給另一個渲染節(jié)點，渲染節(jié)點的失敗轉(zhuǎn)移模塊用于檢測數(shù)據(jù)庫節(jié)點的運行狀況，當檢測到數(shù)據(jù)庫節(jié)點失效時，則轉(zhuǎn)向另一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點獲取數(shù)據(jù)，以保證系統(tǒng)的高可靠些； 地理信息顯示操控子系統(tǒng)，包括顯示操控節(jié)點和顯示設備，顯示操控節(jié)點是超高
分辨率多屏輸出計算機,顯示設備是超大顯示面積拼接顯示墻,顯示操控節(jié)點為用戶提供
操作界面并將用戶選擇的地理位置劃分成不同的區(qū)域,將不同的區(qū)域和用戶選擇的圖層分
發(fā)給不同的渲染節(jié)點去完成,渲染節(jié)點完成圖像渲染后，顯示操控節(jié)點將圖像合并后顯示
在顯示墻上，顯示操控節(jié)點的失敗轉(zhuǎn)移模塊，用于檢測渲染節(jié)點的運行狀況，當渲染節(jié)點失
效時,將該渲染節(jié)點負責的區(qū)域轉(zhuǎn)移給另一個渲染節(jié)點。 其工作過程如圖2所示 步驟201 :顯示操控節(jié)點將用戶通過操作界面選擇的地理位置分解成不同的區(qū)域并將不同的區(qū)域和用戶選擇的圖層分配給不同的渲染節(jié)點；
步驟202 :多個渲染節(jié)點并行處理所負責的區(qū)域和圖層，將渲染后的圖像發(fā)送給顯示操控節(jié)點； 步驟203 :顯示操控節(jié)點將接收的圖像合并后顯示在顯示墻上。
所述步驟202包括以下步驟 步驟2021 :渲染節(jié)點判斷與所負責的區(qū)域和圖層對應的圖像是否已經(jīng)渲染，如果已經(jīng)渲染進入歩驟2025，如果沒有渲染進入步驟2022 ; 步驟2022 :渲染節(jié)點判斷周邊渲染節(jié)點(負責上下左右緊鄰區(qū)域圖像渲染的節(jié)
點)是否有對應圖像，如果有，則進入步驟2023，如果沒有進入步驟2024 ; 步驟2023 :從周邊渲染節(jié)點獲取對應地理信息數(shù)據(jù)和圖像，進入步驟2025 ; 步驟2024 :渲染節(jié)點從數(shù)據(jù)庫節(jié)點獲取與所負責區(qū)域和圖層對應的地理信息數(shù)
據(jù)，完成數(shù)據(jù)到圖像的渲染； 步驟2025 :渲染節(jié)點發(fā)送圖像給顯示操控節(jié)點； 步驟2026 :渲染節(jié)點預測與當前位置相關的位置，渲染并緩存相關位置的圖像。
—種超高分辨率GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，如圖3所示包括以下步驟 步驟301 :接收地理位置和圖層并將地理位置分解成不同的區(qū)域； 步驟302 :并行獲取圖層和不同區(qū)域?qū)膱D像； 步驟303 :顯示與接收到的地理位置和圖層對應的圖像。
所述步驟302包括以下步驟 步驟3021 :判斷圖層和不同的區(qū)域?qū)膱D像是否已經(jīng)渲染，如果已經(jīng)渲染進入步驟303，如果沒有進入步驟3022 ; 步驟3022 :獲取圖層和不同的區(qū)域?qū)臄?shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)到圖像的渲染， 歩驟3023 :預測相關位置，完成相關位置的圖像的渲染和緩存。 上述相關位置是指根據(jù)雙向金字塔算法預測到的與當前位置相關的位置。 以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明
的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范
圍之內(nèi)。
權利要求
一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，包括地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫節(jié)點，各數(shù)據(jù)庫節(jié)點存儲地理信息數(shù)據(jù)，為地理信息渲染集群子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問服務；地理信息渲染集群子系統(tǒng)，包括渲染節(jié)點，渲染節(jié)點并行處理地理信息顯示操控子系統(tǒng)分發(fā)的任務，每個渲染節(jié)點負責特定的區(qū)域，從地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)獲取地理信息數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)到圖像的渲染，并將圖像發(fā)送給地理信息顯示操控子系統(tǒng)；地理信息顯示操控子系統(tǒng)，將接收到的地理位置分解成不同的區(qū)域，將接收到的圖層和不同的區(qū)域分發(fā)給不同的渲染節(jié)點，將從渲染節(jié)點獲取的圖像顯示出來。
2. 根據(jù)權利要求1所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫節(jié)點的個數(shù)是2個，2個數(shù)據(jù)庫節(jié)點互為熱備份。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫節(jié)點為數(shù)據(jù)庫服務器；和/或所述數(shù)據(jù)庫節(jié)點包括負載均衡模塊，用于檢測自身任務處理狀況，當任務過重時，將下一個任務配置給另一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點。
4. 根據(jù)權利要求1所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng),其特征在于，所述渲染節(jié)點通過雙向金字塔算法預測與當前地理位置相關的地理位置，并獲取相關地理位置的地理信息數(shù)據(jù)，完成相關地理位置的圖像渲染和緩存，各渲染節(jié)點之間根據(jù)需要自由交換緩存的圖像。
5. 根據(jù)權利要求1或4所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，所述渲染節(jié)點為圖像處理器；和/或所述渲染節(jié)點包括負載均衡模塊，用于檢測自身任務處理狀況，當任務過重時，將下一個任務配置給另一個渲染節(jié)點；和/或所述渲染節(jié)點包括失敗轉(zhuǎn)移模塊，用于檢測數(shù)據(jù)庫節(jié)點的運行狀況，當檢測到數(shù)據(jù)庫節(jié)點失效時，則轉(zhuǎn)向另一個數(shù)據(jù)庫節(jié)點獲取數(shù)據(jù)；和/或所述渲染節(jié)點互為熱備份。
6. 根據(jù)權利要求1所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，所述地理信息顯示操控子系統(tǒng)包括顯示操控節(jié)點和顯示設備，所述顯示操控節(jié)點為用戶提供操作界面，將用戶選擇的地理位置分解成不同的區(qū)域，把用戶選擇的圖層和不同的區(qū)域分發(fā)給不同的渲染節(jié)點，把從渲染節(jié)點獲取的圖像顯示在顯示設備上。
7. 根據(jù)權利要求6所述的超高分辨率的GIS系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示操控節(jié)點包括失敗轉(zhuǎn)移模塊，用于檢測渲染節(jié)點的運行狀況，當渲染節(jié)點失效時，將該渲染節(jié)點負責的區(qū)域轉(zhuǎn)移給另一個渲染節(jié)點。
8. —種超高分辨率GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,其特征在于，包括以下步驟(1) .接收地理位置和圖層并將地理位置分解成不同的區(qū)域；(2) .并行獲取圖層和不同區(qū)域?qū)膱D像；(3) .顯示與接收到的地理位置和圖層對應的圖像。
9. 根據(jù)權利要求8所述的超高分辨率GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(2)包括以下步驟a. 獲取圖層和不同區(qū)域?qū)牡乩硇畔?shù)據(jù)；b. 將數(shù)據(jù)渲染成圖像。
10. 根據(jù)權利要求9所述的超高分辨率GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，在所述步驟a之前包括歩驟判斷對應圖像是否已經(jīng)渲染，如果已經(jīng)渲染進入步驟(3),如果沒有進入步驟a ;在所述步驟b之后包括步驟預測相關位置，完成相關位置的圖像的渲染和緩存。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)，地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)，地理信息渲染集群子系統(tǒng)將從地理信息數(shù)據(jù)庫集群子系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)渲染成圖像，地理信息顯示操控子系統(tǒng)將從地理信息渲染集群子系統(tǒng)獲取的圖像顯示出來，本發(fā)明還提供了一種超高分辨率的GIS系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，將用戶選擇的地理位置分解成不同的區(qū)域，并行處理各區(qū)域和圖層，使超高分辨率的GIS系統(tǒng)得以實現(xiàn)。
文檔編號G06F17/30GK101770634SQ20091021427
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者劉明華 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司