一種環(huán)境監(jiān)測gis信息傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】為了提高環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用相關(guān)的GIS信息的傳輸效率，本發(fā)明提供了一種供移動監(jiān)測端進行環(huán)境監(jiān)測的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)，包括：分塊單元，用于對GIS數(shù)據(jù)信息進行分塊；編碼單元，用于計算各所述塊的屬性值，并據(jù)此對所述各塊進行編碼；壓縮傳輸單元，用于基于該編碼對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。本發(fā)明有針對性地考慮到環(huán)境監(jiān)測GIS信息的隨機性強、變化慢的特點，從而能夠相比現(xiàn)有的其他GIS信息傳輸方法提高GIS信息編碼效率，提高基于WebGIS的環(huán)境監(jiān)測移動端用戶的用戶體驗。
【專利說明】
一種環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 要控制和減少突發(fā)性環(huán)境污染事件造成的危害，一個有效的方法是利用地理信息 系統(tǒng)(Geographical Information System，GIS)進行監(jiān)測、分析和評估，以采取有效的應(yīng)急 措施和整治方案，并在必要時提供預(yù)警。在GIS發(fā)展初期，其僅適用于C/S結(jié)構(gòu)(客戶機/服務(wù) 器)架構(gòu)，使用者或監(jiān)控者需要在服務(wù)器等設(shè)備上安裝專門的應(yīng)用程序才能夠?qū)崿F(xiàn)與各個 GIS信息提供方的通信接口。一旦變動到某個未經(jīng)安裝相應(yīng)GIS應(yīng)用程序的計算機或服務(wù)器 上則無法使用GIS的相應(yīng)監(jiān)測、分析和評估功能，這給遠程使用者或監(jiān)控者帶來了使用上的 不便。
[0003] 20世紀90年代，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)為地理信息系統(tǒng)提供了新的操作 平臺，互聯(lián)網(wǎng)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合，發(fā)展成為WebGISJebGIS的產(chǎn)生改變了人們對空間地理 信息獲取、共享、發(fā)布以及分析的手段和方式，人們可以直接通過Internet瀏覽和獲取各種 地理空間數(shù)據(jù)、圖像、文件并進行地理空間分析，WebGIS這種通過網(wǎng)絡(luò)向人們提供超媒體、 交互式、分布式地理數(shù)據(jù)的方式，是傳統(tǒng)GIS所不具備的。
[0004] 盡管人們使用的網(wǎng)絡(luò)接入帶寬越來越大，但需要監(jiān)測的信息種類以及數(shù)據(jù)量也越 來越大。這對于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的GIS開發(fā)者不斷地提出著新的、越來越高的要求，即期望的 是實現(xiàn)使用者使用智能手機、平板電腦等智能設(shè)備也能夠快速地遠程訪問環(huán)境監(jiān)測GIS信 息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了提高環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用相關(guān)的GIS信息的傳輸效率，本發(fā)明提供了一種供移動監(jiān) 測端進行環(huán)境監(jiān)測的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)，包括：
[0006] 分塊單元，用于對GIS數(shù)據(jù)信息進行分塊；
[0007]編碼單元，用于計算各所述塊的屬性值，并據(jù)此對所述各塊進行編碼；
[0008] 壓縮傳輸單元，用于基于該編碼對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。
[0009] 進一步地，所述分塊單元包括：
[0010]地圖數(shù)據(jù)獲取子單元，用于獲得GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)；
[0011] 劃分子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各環(huán)境監(jiān)測點的數(shù)據(jù) 是否異常，并根據(jù)超出預(yù)設(shè)閾值的程度對所述GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)分塊；
[0012] 標注子單元，用于以灰度值標注所述各塊，該灰度值以第一屬性信息的形式結(jié)合 到所述矢量數(shù)據(jù)中。
[0013] 進一步地，所述編碼單元包括：
[0014] 方差值計算子單元，用于根據(jù)所述第一屬性信息，對所述矢量數(shù)據(jù)按照與第一屬 性信息的灰度值對應(yīng)的塊進行排序，得到按照第一屬性信息從大到小排列的多個塊B1，B2， B3,…，Bn，并基于所述第一屬性信息的灰度值的平均值計算各個塊相對于第一屬性信息的 灰度值的方差值Cl，C2，C3，…，Cn;
[0015] 第一矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于計算塊B1的矢量數(shù)據(jù)，作為第一矢量數(shù)據(jù)；
[0016] 第二矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對所述各個塊，相對應(yīng)地以其各自的方差值C1， C2，C3,…，Cn為半徑，以其幾何中心為中心做正六邊形，并對于最終所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的 各塊對應(yīng)的正六邊形發(fā)生重疊的頻率最高者，計算該塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)， 作為第二矢量數(shù)據(jù)；
[0017] 第三矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對于上述重疊后減掉重疊部分的面積得到的剩余 面積最大的塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為第三矢量數(shù)據(jù)；
[0018] 歐式距離計算子單元，用于計算第二矢量數(shù)據(jù)的幾何中心和第三矢量數(shù)據(jù)的幾何 中心之間的歐式距離d;
[0019] 標準矢量數(shù)據(jù)確定子單元，用于第一矢量數(shù)據(jù)除以所述歐式距離d得到的矢量數(shù) 據(jù)作為標準矢量數(shù)據(jù)；
[0020] 鏈表建立子單元，用于計算所述各塊Bl，B2，B3，…，Bn的矢量數(shù)據(jù)相對于所述標準 矢量數(shù)據(jù)的矢量差值D1，D2，D3,…，Dn，并為各塊的所述方差值、所述矢量差值、第一屬性值 和附加信息建立鏈表；
[0021]編碼信息生成子單元，用于對所述矢量差值D1，D2，D3，…，Dn按照如下轉(zhuǎn)換公式進 行轉(zhuǎn)換，得到與所述各塊對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)(UO相對應(yīng)的編碼信息：
[0024]進一步地，所述壓縮傳輸單元包括：
[0025] 壓縮子單元，用于對所述編碼信息進行壓縮；
[0026] 傳輸子單元，用于將所述鏈表和經(jīng)過壓縮后的編碼信息進行傳輸。
[0027] 進一步地，所述對編碼信息進行壓縮包括采用如下壓縮算法進行壓縮:垂距限值 法或 DouglasPeucker 法。
[0028] 進一步地，所述對編碼信息進行壓縮包括利用小波變換法進行壓縮。
[0029] 進一步地，將所述鏈表進行傳輸包括根據(jù)所述鏈表創(chuàng)建與之對應(yīng)的鏈表數(shù)組，并 傳輸該鏈表數(shù)組。
[0030] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明有針對性地考慮到環(huán)境監(jiān)測GIS信息的隨機性強、變 化慢的特點，從而能夠相比現(xiàn)有的其他GIS信息傳輸系統(tǒng)提高GIS信息編碼效率，提高基于 WebGIS的環(huán)境監(jiān)測移動端用戶的用戶體驗。根據(jù)本發(fā)明，經(jīng)過試驗驗證，一旦由WebGIS服務(wù) 器生成了各塊的上述信息，則由于上述信息中||_|的變化頻率或變化速度僅為上述歐式距 離d的變化頻率或變化速度的3%-8%，因此對于后續(xù)環(huán)境監(jiān)測GIS數(shù)據(jù)庫的編碼操作僅需 要計算X、Y坐標與d的比值即可快速而相對準確地將包括環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、地圖GIS信息、地理 定位信息等在內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸給WebGIS的移動客戶端，極大地減少了運算量。
【附圖說明】
[0031 ]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸方法的流程圖。
[0032] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸方法相對應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳 輸系統(tǒng)組成框圖。
【具體實施方式】
[0033] 如圖1所示，本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸方法適用于移動監(jiān)測端進行遠程環(huán)境 監(jiān)測，包括如下步驟：
[0034] (1)對GIS數(shù)據(jù)信息進行分塊；
[0035] (2)計算各所述塊的屬性值，并據(jù)此對所述各塊進行編碼；
[0036] (3)基于該編碼對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述步驟(1)包括：
[0038] (11)獲得GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)；
[0039] (12)根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各環(huán)境監(jiān)測點的數(shù)據(jù)是否異常，并 根據(jù)超出預(yù)設(shè)閾值的程度對所述GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)分塊；
[0040] (13)以灰度值標注所述各塊，該灰度值以第一屬性信息的形式結(jié)合到所述矢量數(shù) 據(jù)中，即作為矢量數(shù)據(jù)的一種附屬信息。
[0041] 所述步驟(2)包括：
[0042] (21)根據(jù)所述第一屬性信息，對所述矢量數(shù)據(jù)按照與第一屬性信息的灰度值對應(yīng) 的塊進行排序，得到按照第一屬性信息從大到小排列的多個塊B1，B2，B3,…，Bn，并基于所 述第一屬性信息的灰度值的平均值計算各個塊相對于第一屬性信息的灰度值的方差值C1， C2，C3,…，Cn;
[0043] (22)計算塊B1的矢量數(shù)據(jù)，作為第一矢量數(shù)據(jù)；
[0044] (23)對所述各個塊，相對應(yīng)地以其各自的方差值Cl，C2，C3，…，Cn為半徑，以其幾 何中心為中心做正六邊形，并對于最終所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各塊對應(yīng)的正六邊形發(fā)生重 疊的頻率最高者，計算該塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為第二矢量數(shù)據(jù)；
[0045] (24)對于上述重疊后減掉重疊部分的面積得到的剩余面積最大的塊對應(yīng)的GIS地 圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為第三矢量數(shù)據(jù)；
[0046] (25)計算第二矢量數(shù)據(jù)的幾何中心和第三矢量數(shù)據(jù)的幾何中心之間的歐式距離 d；
[0047] (26)第一矢量數(shù)據(jù)除以所述歐式距離d得到的矢量數(shù)據(jù)作為標準矢量數(shù)據(jù)；
[0048] (27)計算所述各塊Bl，B2，B3，…，Bn的矢量數(shù)據(jù)相對于所述標準矢量數(shù)據(jù)的矢量 差值D1，D2，D3,…，Dn，并為各塊的所述方差值、所述矢量差值、第一屬性值和附加信息建立 鏈表；
[0049] (28)對所述矢量差值Dl，D2，D3，…，Dn按照如下轉(zhuǎn)換公式進行轉(zhuǎn)換，得到與所述各 塊對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)(Xi，Yi)相對應(yīng)的編碼信息：
[0052]所述步驟(3)包括：
[0053] (31)對所述編碼信息進行壓縮；
[0054] (32)將所述鏈表和經(jīng)過壓縮后的編碼信息進行傳輸。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，上述對編碼信息進行壓縮包括采用如下壓縮算法進行 壓縮：垂距限值法或DouglasPeucker法。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例，所述對編碼信息進行壓縮包括利用小波變換法進行 壓縮。
[0057] 上述步驟(32)中，將所述鏈表進行傳輸包括根據(jù)所述鏈表創(chuàng)建與之對應(yīng)的鏈表數(shù) 組，并傳輸該鏈表數(shù)組。
[0058]對應(yīng)地，如圖2所示，本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)適用于移動監(jiān)測端進行 遠程環(huán)境監(jiān)測，包括：
[0059] 分塊單元，用于對GIS數(shù)據(jù)信息進行分塊；
[0060] 編碼單元，用于計算各所述塊的屬性值，并據(jù)此對所述各塊進行編碼；
[0061 ]壓縮傳輸單元，用于基于該編碼對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述分塊單元包括：
[0063] 地圖數(shù)據(jù)獲取子單元，用于獲得GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)；
[0064] 劃分子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各環(huán)境監(jiān)測點的數(shù)據(jù) 是否異常，并根據(jù)超出預(yù)設(shè)閾值的程度對所述GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)分塊；
[0065] 標注子單元，用于以灰度值標注所述各塊，該灰度值以第一屬性信息的形式結(jié)合 到所述矢量數(shù)據(jù)中。
[0066] 所述編碼單元包括：
[0067]方差值計算子單元，用于根據(jù)所述第一屬性信息，對所述矢量數(shù)據(jù)按照與第一屬 性信息的灰度值對應(yīng)的塊進行排序，得到按照第一屬性信息從大到小排列的多個塊B1，B2， B3,…，Bn，并基于所述第一屬性信息的灰度值的平均值計算各個塊相對于第一屬性信息的 灰度值的方差值Cl，C2，C3，…，Cn;
[0068] 第一矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于計算塊B1的矢量數(shù)據(jù)，作為第一矢量數(shù)據(jù)；
[0069] 第二矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對所述各個塊，相對應(yīng)地以其各自的方差值C1， C2，C3,…，Cn為半徑，以其幾何中心為中心做正六邊形，并對于最終所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的 各塊對應(yīng)的正六邊形發(fā)生重疊的頻率最高者，計算該塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)， 作為第二矢量數(shù)據(jù)；
[0070] 第三矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對于上述重疊后減掉重疊部分的面積得到的剩余 面積最大的塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為第三矢量數(shù)據(jù)；
[0071] 歐式距離計算子單元，用于計算第二矢量數(shù)據(jù)的幾何中心和第三矢量數(shù)據(jù)的幾何 中心之間的歐式距離d;
[0072]標準矢量數(shù)據(jù)確定子單元，用于第一矢量數(shù)據(jù)除以所述歐式距離d得到的矢量數(shù) 據(jù)作為標準矢量數(shù)據(jù)；
[0073]鏈表建立子單元，用于計算所述各塊Bl，B2，B3，…，Bn的矢量數(shù)據(jù)相對于所述標準 矢量數(shù)據(jù)的矢量差值D1，D2，D3,…，Dn，并為各塊的所述方差值、所述矢量差值、第一屬性值 和附加信息建立鏈表；
[0074]編碼信息生成子單元，用于對所述矢量差值01，02,03，"_，011按照如下轉(zhuǎn)換公式進 行轉(zhuǎn)換，得到與所述各塊對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)(UO相對應(yīng)的編碼信息：
[0077]所述壓縮傳輸單元包括：
[0078] 壓縮子單元，用于對所述編碼信息進行壓縮；
[0079] 傳輸子單元，用于將所述鏈表和經(jīng)過壓縮后的編碼信息進行傳輸。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，上述對編碼信息進行壓縮包括采用如下壓縮算法進行 壓縮：垂距限值法或DouglasPeucker法。
[0081] 根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例，所述對編碼信息進行壓縮包括利用小波變換法進行 壓縮。
[0082] 上述傳輸子單元中，將所述鏈表進行傳輸包括根據(jù)所述鏈表創(chuàng)建與之對應(yīng)的鏈表 數(shù)組，并傳輸該鏈表數(shù)組。
[0083] 以上對于本發(fā)明的較佳實施例所作的敘述是為闡明的目的，而無意限定本發(fā)明精 確地為所揭露的形式，基于以上的教導(dǎo)或從本發(fā)明的實施例學(xué)習而作修改或變化是可能 的，實施例是為解說本發(fā)明的原理以及讓所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員以各種實施例利用本發(fā)明在 實際應(yīng)用上而選擇及敘述，本發(fā)明的技術(shù)思想企圖由權(quán)利要求及其均等來決定。
【主權(quán)項】
1. 一種供移動監(jiān)測端進行環(huán)境監(jiān)測的環(huán)境監(jiān)測GIS信息傳輸系統(tǒng)，包括： 分塊單元，用于對GIS數(shù)據(jù)信息進行分塊； 編碼單元，用于計算各所述塊的屬性值，并據(jù)此對所述各塊進行編碼； 壓縮傳輸單元，用于基于該編碼對數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分塊單元包括： 地圖數(shù)據(jù)獲取子單元，用于獲得GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)； 劃分子單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)闊值判斷所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各環(huán)境監(jiān)測點的數(shù)據(jù)是否 異常，并根據(jù)超出預(yù)設(shè)闊值的程度對所述GIS地圖的矢量數(shù)據(jù)分塊； 標注子單元，用于W灰度值標注所述各塊，該灰度值W第一屬性信息的形式結(jié)合到所 述矢量數(shù)據(jù)中。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼單元包括： 方差值計算子單元，用于根據(jù)所述第一屬性信息，對所述矢量數(shù)據(jù)按照與第一屬性信 息的灰度值對應(yīng)的塊進行排序，得到按照第一屬性信息從大到小排列的多個塊BI, B2， B3,…，化，并基于所述第一屬性信息的灰度值的平均值計算各個塊相對于第一屬性信息的 灰度值的方差值Cl，C2，C3，…，化； 第一矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于計算塊Bl的矢量數(shù)據(jù)，作為第一矢量數(shù)據(jù)； 第二矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對所述各個塊，相對應(yīng)地W其各自的方差值Cl，C2， C3,…，化為半徑，W其幾何中屯、為中屯、做正六邊形，并對于最終所述GIS地圖區(qū)域內(nèi)的各塊 對應(yīng)的正六邊形發(fā)生重疊的頻率最高者，計算該塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為 第二矢量數(shù)據(jù)； 第=矢量數(shù)據(jù)計算子單元，用于對于上述重疊后減掉重疊部分的面積得到的剩余面積 最大的塊對應(yīng)的GIS地圖子區(qū)域的矢量數(shù)據(jù)，作為第=矢量數(shù)據(jù)； 歐式距離計算子單元，用于計算第二矢量數(shù)據(jù)的幾何中屯、和第=矢量數(shù)據(jù)的幾何中屯、 之間的歐式距離d; 標準矢量數(shù)據(jù)確定子單元，用于第一矢量數(shù)據(jù)除W所述歐式距離d得到的矢量數(shù)據(jù)作 為標準矢量數(shù)據(jù)； 鏈表建立子單元，用于計算所述各塊Bl，B2，B3，…，化的矢量數(shù)據(jù)相對于所述標準矢量 數(shù)據(jù)的矢量差值Dl，D2，D3,…，Dn,并為各塊的所述方差值、所述矢量差值、第一屬性值和附 加信息建立鏈表； 編碼信息生成子單元，用于對所述矢量差值Dl，D2，D3，…，化按照如下轉(zhuǎn)換公式進行轉(zhuǎn) 換，得到與所述各塊對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)(Xi，Yi)相對應(yīng)的編碼信息：4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮傳輸單元包括： 壓縮子單元，用于對所述編碼信息進行壓縮； 傳輸子單元，用于將所述鏈表和經(jīng)過壓縮后的編碼信息進行傳輸。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對編碼信息進行壓縮包括采用如下壓 縮算法進行壓縮:垂距限值法或DouglasPeucker法。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述對編碼信息進行壓縮包括利用小波變 換法進行壓縮。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，將所述鏈表進行傳輸包括根據(jù)所述鏈表創(chuàng) 建與之對應(yīng)的鏈表數(shù)組，并傳輸該鏈表數(shù)組。
【文檔編號】G06F17/30GK105913363SQ201610217389
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】易飛, 繆達瑞, 錢志
【申請人】成都嘉澤興業(yè)科技有限責任公司