專利名稱：一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法和系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及信息處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法和系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理方法。
背景技術(shù)：
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System, GIS)是一種具有采集空間數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)、管理、分析與表現(xiàn)空間信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。采用GIS技術(shù)使高效管理具有空間分布特征的原始數(shù)據(jù)及其制圖輸出成為可能，并逐步成為現(xiàn)代企業(yè)管理和政府決策的有力助手。數(shù)據(jù)則是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在現(xiàn)有的系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)中，投入成本最大的就是數(shù)據(jù)處理，其投入費(fèi)用占系統(tǒng)建立和維護(hù)的70%以上。從應(yīng)用的角度來(lái)看，近幾年GIS的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了大量成熟的商業(yè)GIS平臺(tái)，空間數(shù)據(jù)的建設(shè)越來(lái)越受到重視。基于空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，人們開始了空間數(shù)據(jù)共享和互操作的研究。但是多種數(shù)據(jù)格式的互相轉(zhuǎn)換，均需要以柵格圖像矢量化為前提。采用柵格圖像，取消矢量化數(shù)據(jù)的步驟是對(duì)GIS數(shù)據(jù)處理的發(fā)展趨勢(shì)，提出了一些基于柵格數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)技術(shù)體系，并得到了應(yīng)用實(shí)踐?；跂鸥駭?shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)，根據(jù)地理信息系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)類型，可以將地理信息系統(tǒng)分為基于矢量數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱矢量地理信息系統(tǒng)，Vector GIS)、基于柵格數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱柵格地理信息系統(tǒng)，Raster GIS)、以及基于混合數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)。柵格數(shù)據(jù)是指在空間和亮度上都已經(jīng)離散化了的圖像，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)有IFF、 BMP、PCX、JPEG等格式的數(shù)據(jù)?；跂鸥駭?shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)，是指系統(tǒng)所利用的數(shù)據(jù)模型以柵格數(shù)據(jù)為主，基于柵格數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的功能。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是GIS中常用的兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；在柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格給出相應(yīng)的屬性值來(lái)表示地理實(shí)體的一種數(shù)據(jù)組織形式；譬如，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格用一高度值h來(lái)表示該網(wǎng)格的地面高度，h用實(shí)數(shù)來(lái)保存；再例如，對(duì)每個(gè)網(wǎng)格用一整數(shù)t 來(lái)表示該網(wǎng)格所在的土地類型，1表示草地，2表示沼澤地，3表示林地，…，等等；所以，在實(shí)際工作中，對(duì)柵格數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與讀寫應(yīng)用非常廣泛。由于GIS等系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量巨大，存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)空間也相當(dāng)龐大。除了現(xiàn)有的壓縮等手段節(jié)約存儲(chǔ)空間之外，如何充分利用存儲(chǔ)空間，是業(yè)內(nèi)所面臨的急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法和系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理方法，可充分利用存儲(chǔ)空間。本發(fā)明提供的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，該方法包括根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ；
分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)；將所得到的有效二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，k為正整數(shù)，8k > m ；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為彡2的整數(shù)；按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。所述待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng)GIS中的柵格數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，該系統(tǒng)包括位數(shù)確定單元，用于根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值V確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m;第一轉(zhuǎn)換單元，用于分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)字；分割處理單元，用于將所得到的二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行分割，得到若干個(gè)數(shù)，k為正整數(shù)，8k ^ m ；存儲(chǔ)單元，按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)數(shù)。該系統(tǒng)，還包括第二轉(zhuǎn)換單元，用于將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為彡2的整數(shù)；所述存儲(chǔ)單元按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。其中，更適宜地，待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng)GIS中的柵格數(shù)據(jù)。本發(fā)明還相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取方法，包括讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)數(shù)，將每個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，并順序排列；根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m，以m 位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行重新分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)；將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的數(shù)。本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)管理方法，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ；分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制表示；將所得到的二進(jìn)制數(shù)順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，k為正整數(shù)，8k ^ m ；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)， L為彡2的整數(shù)； 按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)數(shù)；數(shù)據(jù)提取讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)數(shù)，并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字，按順序排列；根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m，以m 位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行重新分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)；將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的數(shù)。綜上所述，本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，通過(guò)設(shè)計(jì)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不拘泥于現(xiàn)有技術(shù)中慣用的采用一字節(jié)或者二字節(jié)或者四字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式，而是根據(jù)根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值所需的最少位數(shù)來(lái)確定二進(jìn)制數(shù)位數(shù)，緊湊排列存儲(chǔ)，避免了空間的浪費(fèi)。提出最小存儲(chǔ)空間方法，與采用壓縮技術(shù)等減少數(shù)據(jù)量不是一個(gè)層次概念。對(duì)于采用本發(fā)明方法建立的柵格文件，也同樣可以繼續(xù)采用壓縮技術(shù)等方法做進(jìn)一步處理。本發(fā)明提供的方案中，在讀寫柵格文件時(shí)，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的位移和位或處理，基于目前的計(jì)算機(jī)處理能力，這些位操作執(zhí)行效率比較高，所以，采用本方法，相比于傳統(tǒng)做法，以損失很小的運(yùn)行效率，但能得到更大存儲(chǔ)空間的節(jié)省，這在一些應(yīng)用中具有重要的使用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中提供的數(shù)據(jù)處理原理示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)讀取方法的流程圖；圖5為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例中GIS地圖。
具體實(shí)施例方式在GIS的應(yīng)用中，經(jīng)常有大量的柵格類型的數(shù)據(jù)，柵格類型是由大量的小方格子組成，每個(gè)方格里都存放著相應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)量巨大，存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)所需的存儲(chǔ)空間也相當(dāng)龐大。有鑒于此，本發(fā)明提出一種新的“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取的方法”，利用該方法，可充分利用存儲(chǔ)空間，可以使用最小的存儲(chǔ)空間，來(lái)保存柵格數(shù)據(jù)；目前已有的讀寫柵格數(shù)據(jù)的方法，使用了過(guò)大的存儲(chǔ)空間；這在海量柵格數(shù)據(jù)時(shí)，相比較于，本發(fā)明可以節(jié)省大量的存儲(chǔ)空間。目前，柵格文件的每個(gè)網(wǎng)格里存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型一般是單精度值或者雙精度值或者是整數(shù)值。在寫入柵格數(shù)據(jù)之前，知道該柵格的所有網(wǎng)格值的最大值，最大值不超過(guò)64位能表示的范圍。這個(gè)最大值在應(yīng)用中通常可預(yù)先可以確定下來(lái)。比如，用柵格文件來(lái)保存全國(guó)數(shù)字高程模型(DEM，DigitalElevation Model)，在不需要高精度值來(lái)保存地面海拔高度情況下，用整數(shù)來(lái)保存每個(gè)網(wǎng)格的高度值。在這個(gè)應(yīng)用中，根據(jù)常識(shí)，已知最高峰的海拔高度最大值為8848米，可以明確所有的網(wǎng)格的數(shù)值的最大值不超過(guò)9000米。再比如，用柵格文件來(lái)保存土地類型，那這個(gè)最大值也是可以確定的。具體地，通常GIS系統(tǒng)中柵格文件中的數(shù)據(jù)取值范圍是可以確定的。假設(shè)柵格中最大值為V。目前一般的做法是，根據(jù)V值的大小，每個(gè)網(wǎng)格采用1字節(jié)大小(0SVS 255) 或者 2 字節(jié)(25665535)或者 4 字節(jié)(65536 < V < 232)或者 8 字節(jié)(232 < V < 264)。 比如，V = 380，傳統(tǒng)方法則每個(gè)網(wǎng)格需要2字節(jié)來(lái)保存；本專利提出的方法，是根據(jù)最大值 V的實(shí)際位數(shù)來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)網(wǎng)格數(shù)據(jù)。由于最大值V在每個(gè)柵格里是不同的，所以采用的實(shí)際位數(shù)也是不固定的，本發(fā)明的方法就是根據(jù)最大值所需二進(jìn)制數(shù)位數(shù)采用相應(yīng)位數(shù)來(lái)存儲(chǔ)柵格數(shù)據(jù)的方法。例如V = 380，則9位就可以存儲(chǔ)V值。這樣，每個(gè)網(wǎng)格，就比一般做法節(jié)省7位存儲(chǔ)空間；這樣對(duì)整個(gè)柵格，就可以節(jié)省大量的存儲(chǔ)空間。本發(fā)明提供的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，參照?qǐng)D1，該方法包括如下步驟
S01，根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m;S02，分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)字；S03，將所得到的有效二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，k為正整數(shù)，8k > m ；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè) L進(jìn)制數(shù)，L為彡2的整數(shù)；假定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中有η個(gè)數(shù)據(jù)，將所得到的二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行分割，具體包括計(jì)算確定需要用w個(gè)數(shù)來(lái)存儲(chǔ)原先一組數(shù)據(jù)如果 m < 8, w = [m*n/8]+l ；如果 m > 8 并且 m < 16 ;w = [m*n/16] +1 ；如果 m > 16 并且 m < 32 ;w = [m*n/32] +1 ；如果m > 32 并且 m < 64 ;w = [m*n/64] +1 ；[]表示取整；例如，最小位數(shù)是13位的話，對(duì)原先的一組數(shù)據(jù)，將每個(gè)數(shù)用16位來(lái)存儲(chǔ)，這樣有利于存儲(chǔ)；當(dāng)然也可以用8位來(lái)存儲(chǔ)，若用8位來(lái)存儲(chǔ)，則所需存儲(chǔ)/讀取2w個(gè)數(shù)據(jù)，訪問(wèn)效率低于用16位存儲(chǔ)方式；如果m = 8，16，32，64，將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)或者轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制數(shù)再保存。S04，按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。在此，L進(jìn)制數(shù)是根據(jù)具體所需的數(shù)據(jù)格式確定，如，通常采用十進(jìn)制，也有的采用 16進(jìn)制等。為了是本發(fā)明的原理、特性和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例一本實(shí)施例中以待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng)GIS中的柵格數(shù)據(jù)為例進(jìn)行描述，其他數(shù)組的存儲(chǔ)也適用。假設(shè)來(lái)自柵格的一組網(wǎng)格數(shù)據(jù)a，b，c, d，e, f，…一數(shù)組η個(gè)，序號(hào)從0開始，直到 η-1。如果表示柵格數(shù)據(jù)的最大值需要的二進(jìn)制數(shù)的最少位數(shù)m < 8 ；首先，計(jì)算輸出結(jié)果字節(jié)數(shù)量w = [m*n/8]+l，[]表示取整；然后對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行計(jì)算值，具體計(jì)算每個(gè)字節(jié)值方法，如下分情況處理(I)對(duì)于 m=l、m = 2，m = 4，m = 8 的情況對(duì)w個(gè)字節(jié)的第i個(gè)字節(jié)(i從0開始計(jì)數(shù)，到w-1結(jié)束)，取數(shù)組中的對(duì)應(yīng)8個(gè)(m =1情況)或者4個(gè)(m = 2情況)數(shù)據(jù)或者2個(gè)(m = 4情況)或者1個(gè)(m = 8情況)， 序號(hào)從 8*i——8*i+7 (m = 1 情況)或者 4*i-—4*i+3 (m = 2 情況)或者 2*i-—2*i+l (m =4情況)或者i(m = 8情況).對(duì)于m = 1情況，將序號(hào)從8*i8*i+7的8個(gè)數(shù)組的數(shù)據(jù)，依次分別做移7位、 6位、5位、4位、3位、2位、1位、0位，分別得到8位大小的Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8，對(duì)這8個(gè)數(shù)字進(jìn)行位或運(yùn)算，得到8位大小的A值。對(duì)于m = 2情況，將序號(hào)從4*i一一4*i+3 的4個(gè)數(shù)組的數(shù)據(jù)，依次分別做移6位、4位、2位、0位，分別得到8位大小的A1、A2、A3、A4， 對(duì)這4個(gè)數(shù)字進(jìn)行位或運(yùn)算，得到8位大小的Dl值。
將Dl值寫入該字節(jié)中。對(duì)于m = 4情況，將序號(hào)從2*i—一2*i+l的2個(gè)數(shù)組的數(shù)據(jù)，依次分別做移4位、 0位，分別得到8位大小的A1、A2，對(duì)這2個(gè)數(shù)字進(jìn)行位或運(yùn)算，得到8位大小的D2值。將D2值寫入該字節(jié)中。對(duì)于m = 8情況，其實(shí)就是已知數(shù)組與輸出結(jié)果字節(jié)一對(duì)一的復(fù)制過(guò)程。(II)對(duì)于m = 3、m = 5的情況，方法均是順序采用數(shù)組的m位來(lái)填充8位的字節(jié)組。以Hl = 3為例進(jìn)行說(shuō)明，Hl = 5原理完全一樣。取當(dāng)前數(shù)組的第i =0個(gè)數(shù)據(jù)，左移5位，得到8位的Al值，再取數(shù)組的第i = 1 個(gè)數(shù)據(jù)，左移2位，得到8位的A2值，再取數(shù)組的第i = 2個(gè)數(shù)據(jù)，右移1位，得到8位的A3 值。對(duì)這3個(gè)數(shù)字進(jìn)行位或運(yùn)算，得到8位二進(jìn)制數(shù)值，作為第1個(gè)字節(jié)；取數(shù)組的第i = 2個(gè)數(shù)據(jù)，與Oxl (為了取出i = 2數(shù)據(jù)的3位的最后一位)進(jìn)行位與運(yùn)算，再左移7位，得到8位的Al值，再取數(shù)組的第i = 3個(gè)數(shù)據(jù)，左移4位，得到8位的A2值，再取數(shù)組的第i = 4個(gè)數(shù)據(jù)，左移1位，得到8位的A3值，再取數(shù)組的第i = 5個(gè)數(shù)據(jù)，右移2位，得到8位的A4值，對(duì)這4個(gè)數(shù)字進(jìn)行位或運(yùn)算，得到8位二進(jìn)制數(shù)值，為第 2個(gè)字節(jié)。對(duì)該數(shù)組后續(xù)的數(shù)據(jù)也進(jìn)行類似的處理，得到第3個(gè)，……，W-I字節(jié)；對(duì)于最后一個(gè)處理的字節(jié)，如果連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)取不到8位，則在后面位補(bǔ)0處理。對(duì)于m > 8的情況，基本思想與前述相同，例如，m = 9，傳統(tǒng)做法用16位來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)值，本方法是用16位來(lái)存儲(chǔ)，但是具體做法是取第一個(gè)16位的9位，第2個(gè)16位的9 位有效二進(jìn)制的前7位，這樣得到一個(gè)新的16位的數(shù)據(jù)，作為存儲(chǔ)的數(shù)值，以此類推后面的
存儲(chǔ)數(shù)值。如圖2所示，已知的待存儲(chǔ)的數(shù)組為5，2，3，0，4，6，7，1，2，3，5，……。每個(gè)數(shù)值最大值小于8，可以3位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，即最大位數(shù)m為3，柵格網(wǎng)格數(shù)組，寫入柵格文件的字節(jié)步驟如下S101，分別將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)為101,010,011,000,100,110,111,001,010,011,101,......。S102，順序排列在一起后，按照8位一個(gè)字節(jié)進(jìn)行分割，得到如下數(shù)字10101001 ；10001001 ；10111001 ；010,011，10 ；1......。S103，可將這些數(shù)據(jù)直接保存；或轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)169137185078……后，寫入柵格文件中。由此可知，本發(fā)明提供的存儲(chǔ)方法中，按順序從第一個(gè)數(shù)的3位2進(jìn)制表示開始， 連續(xù)的取8位，作為本方法的一字節(jié)內(nèi)容。其中，連續(xù)取位，再組合成新8位，在計(jì)算機(jī)處理上，是通過(guò)位移操作和位或運(yùn)算實(shí)現(xiàn)的。之所以要將多個(gè)3位組合成8位，得到一個(gè)值，寫入柵格文件，是因?yàn)槟壳坝?jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)類型支持的最小單元是1字節(jié)，就是8位二進(jìn)制。不便于直接讀寫類似3位2進(jìn)制這樣的數(shù)據(jù)，所以要組合成8位。這樣克服現(xiàn)有技術(shù)中慣用的采用一字節(jié)8位來(lái)存儲(chǔ)最大數(shù)據(jù)位為3的方法，避免了空間的浪費(fèi)。本發(fā)明還提供相應(yīng)的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，如圖3所示，該系統(tǒng)300包括
位數(shù)確定單元310，用于根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值V確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m;第一轉(zhuǎn)換單元320，用于分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)；分割處理單元330，用于將所得到的二進(jìn)制數(shù)順序排列，以8位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，得到若干個(gè)字節(jié)；存儲(chǔ)單元340，按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)字節(jié)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)還包括第二轉(zhuǎn)換單元350，用于將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為彡2的整數(shù)；存儲(chǔ)單元340按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。實(shí)施例二本實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)讀取方法，用于讀取按照實(shí)施例一中所述方法存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，參照?qǐng)D4，該方法包括S401，讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)數(shù)，將每個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，并順序排列；S402，根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m， 以m位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行重新分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)；S403，將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的數(shù)。所述待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng)GIS中的柵格數(shù)據(jù)。具體實(shí)施例中讀柵格數(shù)據(jù)過(guò)程讀柵格文件數(shù)據(jù)，目的就是要把按前述方法寫入文件的數(shù)據(jù)(這個(gè)數(shù)據(jù)，可能是對(duì)應(yīng)著原始柵格的多個(gè)網(wǎng)格值的合成結(jié)果)，解析成柵格的每個(gè)網(wǎng)格里實(shí)際的值。此過(guò)程是上面寫入數(shù)據(jù)過(guò)程的逆過(guò)程。根據(jù)柵格數(shù)據(jù)的最大位數(shù)m，將柵格數(shù)據(jù)按字節(jié)讀出(條件是8)，或者按16 位的數(shù)據(jù)類型讀出(條件是m < 16)，或者是按32位的數(shù)據(jù)類型讀出(條件是m < 32)或者是按64位的數(shù)據(jù)類型讀出(條件是m<64)，假設(shè)讀出的數(shù)據(jù)數(shù)組是A1，A2，A3，…，An 然后將每個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為2進(jìn)制表示并連續(xù)的排在一串，再連續(xù)的從第一位開始取m位，轉(zhuǎn)為10 進(jìn)制表示值C，則C為一柵格的網(wǎng)格實(shí)際值，比如土地類型。實(shí)施例三本發(fā)明實(shí)施例提供的是一種數(shù)據(jù)管理方法，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ；分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)；將所得到的二進(jìn)制數(shù)順序排列，以8位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，得到若干個(gè)字節(jié)；按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)字節(jié)；數(shù)據(jù)提取讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)字節(jié)；
根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m，以m 位為單位對(duì)所保存的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)；將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。具體應(yīng)用效果圖5為全國(guó)土地利用現(xiàn)狀的地圖。此柵格文件是全國(guó)土地利用現(xiàn)狀柵格，橫向分辨率30米，縱向分辨率30米，柵格象素大小161360*134724 ；柵格數(shù)據(jù)值的最大位數(shù)為m = 5，采用本專利方法得到的柵格文件大小為傳統(tǒng)方法的5/8，可節(jié)省7. 59GB大小存儲(chǔ)空間。綜上所述，本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，通過(guò)設(shè)計(jì)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不拘泥于現(xiàn)有技術(shù)中慣用的采用一字節(jié)8位或者二字節(jié)或者四字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式，而是根據(jù)根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值所需的最少位數(shù)來(lái)確定二進(jìn)制數(shù)位數(shù)，緊湊排列存儲(chǔ)，避免了空間的浪費(fèi)。 提出最小存儲(chǔ)空間方法，與采用壓縮技術(shù)等減少數(shù)據(jù)量不是一個(gè)層次概念。對(duì)于采用本發(fā)明方法建立的柵格文件，也同樣可以繼續(xù)采用壓縮技術(shù)等方法做進(jìn)一步處理。本發(fā)明提供的方案中，在讀寫柵格文件時(shí)，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的位移和位或處理，基于目前的計(jì)算機(jī)處理能力，這些位操作執(zhí)行效率比較高，所以，采用本方法，相比于傳統(tǒng)做法，以損失很小的運(yùn)行效率，但能得到更大存儲(chǔ)空間的節(jié)省，這在一些應(yīng)用中具有重要的使用價(jià)值。以上對(duì)本發(fā)明所提供的柵格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法及讀取方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，其特征在于，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，該方法包括根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ；分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)；將所得到的有效二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，k為正整數(shù)，Sk^m ；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)， L為彡2的整數(shù)；按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，所述一組數(shù)據(jù)中有η個(gè)數(shù)據(jù)，其特征在于，所述將所得到的二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行分割， 具體包括對(duì)w個(gè)數(shù)中第i個(gè)數(shù)，取其中對(duì)應(yīng)m位，并進(jìn)行移位和位或操作，得到8k位二進(jìn)制數(shù)， 其中 i = 0，1，-,W-I0
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割后，最后剩余的數(shù)后補(bǔ)上0構(gòu)成8k位，得到一個(gè)8k位數(shù)。。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，m= 8，16，32，64)，將所述待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)或者轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制數(shù)再保存。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng)GIS中的柵格數(shù)據(jù)。
6.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，其特征在于，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，該系統(tǒng)包括位數(shù)確定單元，用于根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值V確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ；第一轉(zhuǎn)換單元，用于分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)字；分割處理單元，用于將所得到的二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行分割，得到若干個(gè)數(shù)，k為正整數(shù)，8k ^ m ；存儲(chǔ)單元，按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二轉(zhuǎn)換單元，用于將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為彡2的整數(shù)；所述存儲(chǔ)單元按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)為地理信息系統(tǒng) GIS中的柵格數(shù)據(jù)。
9.一種數(shù)據(jù)讀取方法，用于讀取如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其特征在于，該方法包括讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)數(shù)，將每個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，并順序排列；根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m，以m位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行重新分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)；將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的數(shù)。
10. 一種數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m ； 分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制表示；將所得到的二進(jìn)制數(shù)順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割， k為正整數(shù)，Sk^m ；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為>2 的整數(shù)；按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)數(shù)； 數(shù)據(jù)提取讀取按照預(yù)定規(guī)則保存的若干個(gè)數(shù)，并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)字，按順序排列； 根據(jù)預(yù)定的所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定的其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的位數(shù)m，以m位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行重新分割，得到若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)； 將所述若干個(gè)位數(shù)為m的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，預(yù)先確定待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)的取值范圍，該方法包括根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值確定其用二進(jìn)制數(shù)表示時(shí)所需的最少位數(shù)m；分別將待存儲(chǔ)的一組數(shù)據(jù)中各數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為m位二進(jìn)制數(shù)；將所得到的有效二進(jìn)制數(shù)字順序排列，以8k位為單位對(duì)所述順序排列的二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分割，k為正整數(shù)，8k≥m；將分割后的每一部分轉(zhuǎn)換成L進(jìn)制表示，得到若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)，L為≥2的整數(shù)；按照預(yù)定規(guī)則保存所述若干個(gè)L進(jìn)制數(shù)。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取方法；以及一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)一組數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包括位數(shù)確定單元，第一轉(zhuǎn)換單元，分割處理單元和存儲(chǔ)單元。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，通過(guò)設(shè)計(jì)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不拘泥于現(xiàn)有技術(shù)中慣用的采用字節(jié)為單位來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式，而是根據(jù)待存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最大值所需的最少位數(shù)來(lái)確定二進(jìn)制數(shù)位數(shù)，緊湊排列存儲(chǔ)，避免了空間的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G06F17/30GK102411616SQ20111033612
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者史明昌, 孫成寶, 曹剛, 李團(tuán)宏, 李嵩 申請(qǐng)人:北京地拓科技發(fā)展有限公司