三维城市模型数据划分及分布式存储方法

作     者：李朝奎 严雯英 杨武 陈果 LI Chaokui;YAN Wenying;YIN Zhihui;CHEN Guo

作者机构：湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湘潭411201 湖南科技大学地理空间信息湖南省工程实验室湘潭411201 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2015年第17卷第12期

页      面：1442-1449页

核心收录：

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41271390 41571374) 卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室开放基金项目(KLAMTA-201406) 

主　　题：三维城市模型 数据划分 空间拓扑 空间数据库 MongoDB 

摘      要：随着信息获取技术的快速发展,地理信息数据每天以TB级的数量增加。三维城市模型数据作为三维GIS的重要内容,在数字城市和智慧城市建设过程中发挥重要作用。由于三维城市模型数据结构复杂,其数据量具有海量性,因此,高效地对三维城市模型进行划分及存储,以满足数据的长效管理及三维GIS系统的快速可视化数据调度和空间辅助决策需求,成为近年的研究热点。以往的数据划分方法导致划分区域在数据调度中变化频繁,使数据更新和管理变得困难,需寻找一种更为稳定且具有普适性的数据划分方法。本文分析了现有三维城市模型数据划分方法的不足,提出了基于拓扑关系模型的大比例尺图幅划分方法,并对划分后三维模型数据进行统一命名编码;借助非关系数据库Mongo DB强大的海量数据组织及高效的多并发访问功能,构建了Mongo DB分片集群服务器;对三维城市模型数据进行了单元划分,并采用规则建模软件City Engine进行建模,得到三维城市模型,借助非关系数据库软件Mongo DB进行数据存储实验。结果表明,基于拓扑关系模型的大比例尺图幅划分方法适用于三维城市模型数据划分,划分后数据的存储效率明显提高,Mongo DB数据库的多并发访问效率具有良好的稳定性。