本發(fā)明涉及計算機(jī)大數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤指一種基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用平臺處理的數(shù)據(jù)規(guī)模呈爆炸性增長，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在應(yīng)對海量數(shù)據(jù)增長時相對乏力，而各種非關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)(NOSQL)得到飛速發(fā)展。NOSQL數(shù)據(jù)模式很靈活，NOSQL集群易于水平擴(kuò)展，既能夠滿足非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理需要，也能夠很好地應(yīng)對海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理需要。HBase就是一種典型的NOSQL。

位置數(shù)據(jù)的采集一般利用位置傳感器，由位置傳感器傳回目標(biāo)位置信息，一般包括經(jīng)度、緯度等，在實(shí)際使用中，常需要根據(jù)區(qū)域范圍搜索目標(biāo)，并獲取相應(yīng)信息。在此可以將區(qū)域看作是一個矩形，由矩形的左上角和右下角確定該區(qū)域。

在現(xiàn)有技術(shù)中，位置數(shù)據(jù)查詢方法一般包括：基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案、基于HBase的技術(shù)方案。

基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案是將經(jīng)度、緯度分別做為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的單獨(dú)列，先分別按照經(jīng)度范圍選取數(shù)據(jù)1，再按照緯度范圍選取數(shù)據(jù)2，最后求數(shù)據(jù)1和數(shù)據(jù)2的交集。針對此類應(yīng)用無較佳的優(yōu)化機(jī)制，因其進(jìn)行優(yōu)化開銷大，效果有限。

基于HBase的技術(shù)方案是采用HBase存儲數(shù)據(jù)，HBase的Rowkey采用經(jīng)度與緯度按照字符拼接的方式。區(qū)域查詢時根據(jù)Rowkey對HBase進(jìn)行range掃描，再根據(jù)經(jīng)度的范圍和緯度的范圍過濾數(shù)據(jù)。由于HBase按照字典序?qū)owkey進(jìn)行排序，在range掃描時會出現(xiàn)需要的緯度范圍以外的數(shù)據(jù)，從效果上看，即無法利用Rowkey中的緯度信息在range掃描時獲取到需要的數(shù)據(jù)，range掃描結(jié)果需要大量地過濾，很影響性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)性能更佳的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢，本發(fā)明提出了一種基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法。在存儲海量位置數(shù)據(jù)時，采用HBase，并使用經(jīng)度拼接緯度的簡單行鍵(Rowkey)設(shè)計，針對區(qū)域查詢的應(yīng)用特點(diǎn)，并考慮性能要求，采用經(jīng)度與緯度比特交織的Rowkey設(shè)計方法，即在生成Rowkey時先取經(jīng)度的高位，再取緯度的高位，再取經(jīng)度的次高位，再取緯度的次高位，以此類推，最后取經(jīng)度的低位和緯度的低位。根據(jù)Rowkey對數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)、存儲數(shù)據(jù)，并根據(jù)Rowkey進(jìn)行range掃描這一事實(shí)，結(jié)合HBase在Rowkey排序時采用字典序這一特點(diǎn)，采用比特交織的Rowkey設(shè)計優(yōu)先比較高字節(jié)數(shù)據(jù)，再比較低字節(jié)數(shù)據(jù)，這樣能夠盡快根據(jù)Rowkey進(jìn)行數(shù)據(jù)定位，在range掃描時也能夠盡快縮小掃描范圍，而這都是由高字節(jié)數(shù)據(jù)相對低字節(jié)數(shù)據(jù)的重要性決定的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法，該方法包括：步驟1，在Hbase數(shù)據(jù)庫中獲取位置數(shù)據(jù)；步驟2，利用經(jīng)度、緯度比特交織的拼接方式生成行鍵；步驟3，按照該行鍵對所述位置數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)、存儲；步驟4，設(shè)定查詢條件為區(qū)域查詢，在所述行鍵中選取兩個行鍵，分別記錄為起始鍵、中止鍵，該起始鍵對應(yīng)于區(qū)域查詢范圍的左上角，該中止鍵對應(yīng)于區(qū)域查詢范圍的右下角；步驟5，根據(jù)存儲的分區(qū)位置數(shù)據(jù)，利用起始鍵及中止鍵進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的范圍掃描，獲得初始區(qū)域查詢結(jié)果；步驟6，對該區(qū)域查詢結(jié)果按預(yù)設(shè)條件進(jìn)行過濾，獲得目標(biāo)數(shù)據(jù)在位置數(shù)據(jù)區(qū)域中的區(qū)域查詢結(jié)果。

進(jìn)一步的，在步驟2中，利用經(jīng)度、緯度比特交織的拼接方式生成行鍵，其中，經(jīng)度、緯度比特交織的拼接方式為經(jīng)度最高位、緯度最高位、經(jīng)度次高位、比特次高位依次直至經(jīng)度次低位、緯度次低位、經(jīng)度最低位、緯度最低位。

進(jìn)一步的，在步驟4中，區(qū)域查詢范圍為一矩形，該矩形的左上角對應(yīng)所述起始鍵，右下角對應(yīng)所述中止鍵。

進(jìn)一步的，在步驟6中，預(yù)設(shè)條件至少包括：經(jīng)度范圍、緯度范圍。

本發(fā)明提出的基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法，能夠高效組織海量數(shù)據(jù)存儲，顯著提高海量位置數(shù)據(jù)按照區(qū)域查詢時的性能。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出的方法是達(dá)到同等效果的最簡單方法。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法流程圖。

圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵生成方式示意圖。

具體實(shí)施方式

以下配合圖示及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法流程圖。如圖1所示，該方法包括：

步驟1，在Hbase數(shù)據(jù)庫中獲取位置數(shù)據(jù)。

步驟2，利用經(jīng)度、緯度比特交織的拼接方式生成行鍵。圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵生成方式示意圖。其中，經(jīng)度、緯度比特交織的方式為經(jīng)度最高位、緯度最高位、經(jīng)度次高位、比特次高位依次直至經(jīng)度次低位、緯度次低位、經(jīng)度最低位、緯度最低位。

步驟3，按照該行鍵對所述位置數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)、存儲。

步驟4，設(shè)定查詢條件為區(qū)域查詢，在所述行鍵中選取兩個行鍵，分別記錄為起始鍵、中止鍵，該起始鍵對應(yīng)于區(qū)域查詢范圍的左上角，該中止鍵對應(yīng)于區(qū)域查詢范圍的右下角。區(qū)域查詢范圍可以認(rèn)為是一個矩形，該矩形的左上角對應(yīng)起始鍵，右下角對應(yīng)中止鍵。

步驟5，根據(jù)存儲的分區(qū)位置數(shù)據(jù)，利用起始鍵及中止鍵進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)的范圍掃描，獲得初始區(qū)域查詢結(jié)果。

步驟6，對該區(qū)域查詢結(jié)果按預(yù)設(shè)條件進(jìn)行過濾，獲得目標(biāo)數(shù)據(jù)在位置數(shù)據(jù)區(qū)域中的區(qū)域查詢結(jié)果。

在本實(shí)施例中，存儲海量位置數(shù)據(jù)時可以采用HBase數(shù)據(jù)庫。針對區(qū)域查詢的應(yīng)用特點(diǎn)，并考慮性能要求，本發(fā)明采用經(jīng)度與緯度比特交織的拼接方式生成Rowkey，即在拼接生成Rowkey時，先取經(jīng)度的高位，再取緯度的高位，再取經(jīng)度 的次高位，再取緯度的次高位，……，最后取經(jīng)度的低位和緯度的低位。

在Rowkey設(shè)計時，本發(fā)明利用了HBase根據(jù)Rowkey對數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)、存儲數(shù)據(jù)，并根據(jù)Rowkey進(jìn)行range掃描這一事實(shí)，結(jié)合HBase在Rowkey排序時采用字典序這一特點(diǎn)，采用比特交織的Rowkey設(shè)計優(yōu)先比較高字節(jié)數(shù)據(jù)，再比較低字節(jié)數(shù)據(jù)，這樣能夠盡快根據(jù)Rowkey進(jìn)行數(shù)據(jù)定位，在range掃描時也能夠盡快縮小掃描范圍，而這都是由高字節(jié)數(shù)據(jù)相對低字節(jié)數(shù)據(jù)的重要性決定的。

在區(qū)域查詢時，先按照比特交織生成的Rowkey做range掃描，再根據(jù)經(jīng)度范圍、緯度范圍等條件對range掃描的結(jié)果進(jìn)行過濾，獲得區(qū)域查詢結(jié)果。上述方法能夠高效組織海量數(shù)據(jù)存儲，顯著提高海量位置數(shù)據(jù)按照區(qū)域查詢時的性能。

為了對上述基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法進(jìn)行更為清楚的解釋，下面結(jié)合一個具體的實(shí)施例來進(jìn)行說明，然而值得注意的是該實(shí)施例僅是為了更好地說明本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明不當(dāng)?shù)南薅ā?/p>

管控平臺利用Hbase存儲全國范圍內(nèi)的車輛、船舶歷史位置數(shù)據(jù)，位置由經(jīng)度、緯度標(biāo)識。

當(dāng)相關(guān)業(yè)務(wù)需要根據(jù)某一地理區(qū)域，查詢該范圍以內(nèi)的車輛、船舶時，比如某一省內(nèi)的車輛、船舶有哪些。則需要將該省的地理空間范圍作為條件做查詢，在實(shí)際使用中，可以將此地理空間范圍簡化為一個或多個空間矩形，并使用矩形的左上角和右下角表示該矩形。按照圖2所示步驟將位置數(shù)據(jù)由經(jīng)度、緯度(二維)轉(zhuǎn)換為Rowkey(降為一維)，再把位置數(shù)據(jù)按照Rowkey存儲在Hbase中。此時上述空間矩形就映射到Rowkey的一段范圍中，需要結(jié)合Hbase的Rowkey range掃描來提取。由于Rowkey的range掃描過程中很難對該空間矩形進(jìn)行精確控制，Rowkey的range會帶來一定的非預(yù)期的數(shù)據(jù)，需要結(jié)合過濾條件進(jìn)一步過濾，具體可以結(jié)合在Rowkey轉(zhuǎn)換前該空間矩形的經(jīng)度、緯度的最大值和最小值。這樣最終得到河北省內(nèi)的車輛、船舶信息。

本發(fā)明提出的基于經(jīng)度、緯度比特交織的行鍵的位置數(shù)據(jù)區(qū)域查詢方法，能夠高效組織海量數(shù)據(jù)存儲，顯著提高海量位置數(shù)據(jù)按照區(qū)域查詢時的性能。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出的方法是達(dá)到同等效果的最簡單方法。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。