一种从ArcGis数据库提取线路信息的方法

摘要

本发明公开一种从ArcGis数据库提取线路信息的方法,其保证在数据量较大和信息不全的情况下，提取出比较完整的线路信息，需要处理的数据少，占用内存少，效率高，支持停止后继续处理，保留之前得到的成果，并且可以很快看到成果。其包括步骤：(1)将数据切片，按照位置，建立空间索引；(2)根据坐标位置，判断从属关系，建立从属关系索引；(3)根据空间索引和从属关系索引，恢复拓扑关系；(4)根据建立的空间索引、从属关系索引和拓扑关系，提取线路信息。

说明书

技术领域

本发明属于数据处理的技术领域，具体地涉及一种从ArcGis数据库提取线路信息的方法，尤其是在大数据量的前提下。

背景技术

ArcGis数据库中实体属性和空间位置信息是分离的，其中的线路信息包含虚拟连接点、杆塔位、线路段、线路等，但只包含了其位置信息，从属关系并不完全。此外，ArcGis数据库所涉及的数据量很大，从数十万条到上百万条记录。

采用一般方法提取线路信息，耗时长而且效率低下，所需的内存大，而且无法类似“断点续传”工作，一旦出错终止，必须重新开始，无法很快看到成果。另外，提取线路信息，还需要分析出每条线路的回路数等信息，这些信息在ArcGis数据库中并没有包含，需要根据空间位置关系，恢复出其拓扑关系而得到。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种从ArcGis数据库提取线路信息的方法,其保证在数据量较大和信息不全的情况下，提取出比较完整的线路信息，需要处理的数据少，占用内存少，效率高，支持停止后继续处理，保留之前得到的成果，并且可以很快看到成果。

本发明的技术解决方案是：这种从ArcGis数据库提取线路信息的方法，其包括以下步骤：

(1)将数据切片，按照位置，建立空间索引；

(2)根据坐标位置，判断从属关系，建立从属关系索引；

(3)根据空间索引和从属关系索引，恢复拓扑关系；

(4)根据建立的空间索引、从属关系索引和拓扑关系，提取线路信息。

由于本发明对数据进行预处理，采用空间索引，对数据进行切片，因此后续操作都可以快速取到所需的最小数据集，需要处理的数据少，占用内存少，效率高；由于本发明采用递增式的处理方式，支持停止后继续处理，保留之前得到的成果，并且可以很快看到成果；由于本发明恢复线路的拓扑关系，能够保证在数据量较大和信息不全的情况下，提取出比较完整的线路信息。

附图说明

图1是根据本发明的从ArcGis数据库提取线路信息的方法的流程图。

图2是根据本发明的数据切片示意图。

具体实施方式

如图1所示，这种从ArcGis数据库提取线路信息的方法，其包括以下步骤：

(1)将数据切片，按照位置，建立空间索引；

(2)根据坐标位置，判断从属关系，建立从属关系索引；

(3)根据空间索引和从属关系索引，恢复拓扑关系；

(4)根据建立的空间索引、从属关系索引和拓扑关系，提取线路信息。

由于本发明对数据进行预处理，采用空间索引，对数据进行切片，因此后续操作都可以快速取到所需的最小数据集，需要处理的数据少，占用内存少，效率高；由于本发明采用递增式的处理方式，支持停止后继续处理，保留之前得到的成果，并且可以很快看到成果；由于本发明恢复线路的拓扑关系，能够保证在数据量较大和信息不全的情况下，提取出比较完整的线路信息。

另外，所述步骤(1)包括以下分步骤：

(1.1)提取位置信息，进行坐标转换成,将位置转换成经纬度；

(1.2)提取数据，根据经纬度将数据进行切片；

(1.3)对线路段，建立反向索引。

更进一步地，所述步骤(1.1)中，ArcGis数据库中的位置信息是投影坐标，先将投影坐标(L1,B1,H1)转换成空间直角坐标(x1,y1,z1)，然后根据七参数转换成WGS84的空间直角坐标(x,y,z)，最后转换成WGS84经纬度坐标(L,B,H)。

更进一步地，所述步骤(1.2)中，将虚拟连接点、杆塔位和线路段数据，按照所对应的经纬度坐标，根据指定的等级，分别进行切片处理，以备后续使用；其中杆塔位数据在切片时，位置相同的归并成一个杆塔位，除去冗余内容。

另外，所述步骤(2)包括以下分步骤：

(2.1)根据空间位置，查找线路段对应的虚拟连接点；

(2.2)根据空间位置，重新排列线路各个线路段，使之按照连接顺序；

(2.3)根据空间位置，查找虚拟连接点对应的杆塔位。

更进一步地，所述步骤(2.1)中，根据线路段对应的空间索引，加载虚拟连接点数据，逐一查找与线路段各位置点重合的虚拟连接点，建立线路段包含的虚拟连接点的顺序索引；判断准则为：两者位置完全重合，或者两者之间的距离不超过限定距离。

更进一步地，所述步骤(2.2)中，首先取出一个线路段，与剩余线路段对比，找到与该线路段两端重合的线路段，合成一个新的线路段，在合并的时候，检查两个线路段虚拟连接点连接顺序是否一致，如果不一致，先对线路段的虚拟连接点进行反转，再进行合并；然后重复之前的操作，直至合成一个线路段为止。

更进一步地，所述步骤(2.3)中，根据虚拟连接点的经纬度，计算该次处理中的中心瓦片，从杆塔位切片数据中加载相应瓦片及该瓦片相邻瓦片的数据；从加载的杆塔位数据中查找与虚拟连接点对应的杆塔位，先从中心瓦片中查找，再从相邻瓦片中查找，判断的准则为：杆塔位与虚拟连接点重合或者两者之间距离在限定范围之内。

另外，所述步骤(3)中，建立加权图来表示线路的拓扑关系：首先，取一条线路段，以杆塔位为节点，按照顺序处理，相邻杆塔位添加一条边，初始权值为1；其次，获取线路段经过的瓦片及相邻的瓦片，然后得到经过这些瓦片的其他线路段；然后，依次加载相邻线路段，检查第一步中的线路段的各杆塔位，与相邻线路段中的杆塔位是否相连，如果有相连，分两种情况，相连的杆塔位本身就是之前相邻的杆塔位，则对应边权值加1，否则新添加一个节点，并添加一条边，初始权值为1；分析得到线路回路信息和是否分歧：每条边上的权值为两个杆塔位之间的回路数，杆塔位如果有3个或3个以上连接杆塔位，则该杆塔位有分歧。

更进一步地，所述线路信息包括：基本信息、杆塔位、路径线、回路数、是否有分歧、每个杆塔位的详细信息。

以下更详细地说明本发明。

本发明包括以下步骤：

1、将数据切片，按照位置，建立空间索引

1)提取位置信息，进行坐标转换成,将位置转换成经纬度。

ArcGis数据库中的位置信息是投影坐标，为了方便进行切片，需要将投影坐标转换成经纬度坐标。具体步骤：先将投影坐标(L1,B1,H1)转换成空间直角坐标(x1,y1,z1)，然后根据七参数转换成WGS84的空间直角坐标(x,y,z)，最后转换成WGS84经纬度坐标(L,B,H)。

将虚拟连接点、杆塔位和线路段中的位置信息，转换成经纬度，方便后续的切片处理。

2)提取数据，根据经纬度将数据进行切片。

对数据进行切片，首先需要确定切片的等级。切片等级过低，瓦片数少，但是每个瓦片中的数据过大，不利于后续处理；反之，切片等级过高，瓦片数过大，虽然内瓦片中数据较少，但后续处理所涉及的瓦片数可能过大，也会影响效率，所以需要确定一个适中的等级，不能过大或过小。

对数据进行切片时，采用“追加”的方式存储切片结果，这样可以保留上次处理的成果，下次继续处理，实现递增式的处理。

将虚拟连接点、杆塔位和线路段数据，按照所对应的位置信息(经纬度坐标)，按照之前确定的等级，分别进行切片处理，以备后续使用。其中杆塔位数据在切片时，还需要进行归一化处理，即位置相同的需要归并成一个杆塔位，除去冗余内容。

3)对线路段，建立反向索引。

对线路段经过的瓦片建立索引，即对线路段切片的反向索引，方便快速查找线路段经过的瓦片，提高效率。

该步骤和步骤2可同时进行，也采用“追加”的方式存储结果。

2、根据坐标位置，判断从属关系，建立从属关系索引

1)根据空间位置，查找线路段对应的虚拟连接点。

根据线路段对应的空间索引，即线路段经过的瓦片，加载虚拟连接点数据，逐一查找与线路段各位置点重合的虚拟连接点，建立线路段包含的虚拟连接点的顺序索引。判断准则为：两者位置完全重合，或者两者之间的距离不超过限定距离。

2)根据空间位置，重新排列线路各个线路段，使之按照连接顺序。

采用递归算法重新排列线路中所包含的各线路段，具体步骤为：首先取出一个线路段，与剩余线路段对比，找到与该线路段两端重合的线路段，合成一个新的线路段，在合并的时候，需要检查两个线路段虚拟连接点连接顺序是否一致，如果不一致，需要先对线路段的虚拟连接点进行反转，再进行合并；然后重复之前的操作，直至合成一个线路段为止。

3)根据空间位置，查找虚拟连接点对应的杆塔位。

首先根据虚拟连接点的经纬度，计算其对应的瓦片，即该次处理中的中心瓦片，从杆塔位切片数据中加载相应瓦片及该瓦片相邻瓦片的数据，这样是为了避免虚拟连接点位于瓦片边缘，而其对应的杆塔为在相邻瓦片的情况下，只在中心瓦片中查找，找不到正确杆塔位的情况。

其次是从加载的杆塔位数据中查找与虚拟连接点对应的杆塔位，先从中心瓦片中查找，再从相邻瓦片中查找，这样可以减小查找的次数，提高效率。判断的准则为：杆塔位与虚拟连接点重合或者两者之间距离在限定范围之内。

3、根据空间索引和从属关系索引，恢复拓扑关系

由于线路中包含多回路(双回/三回/四回)，并且可能出现分歧的情况，为了表示这些情况，需要建立加权图，来表示线路的拓扑关系。

建立加权图的具体过程：首先，取一条线路段，以杆塔位为节点，按照顺序处理，相邻杆塔位添加一条边，初始权值为1；其次，获取线路段经过的瓦片及相邻的瓦片，然后得到经过这些瓦片的其他线路段；然后，依次加载相邻线路段，检查第一步中的线路段的各杆塔位，与相邻线路段中的杆塔位是否相连，和第一步类似，如果有相连，分两种情况，相连的杆塔位本身就是之前相邻的杆塔位，则对应边权值加1，否则需要新添加一个节点，并添加一条边，初始权值为1。

建立好加权图之后，就可以分析得到线路回路信息和是否分歧：每条边上的权值即两个杆塔位之间的回路数，杆塔位如果有3个或3个以上连接杆塔位，则该杆塔位有分歧。

4、根据建立的空间索引、从属关系索引和拓扑关系，提取线路信息

前三个步骤，建立了空间索引、从属关系索引，并恢复了拓扑关系，数据提取准备工作已经完成，在此基础上就可以提取出比较完整的线路信息了。

线路信息包括：基本信息、杆塔位、路径线、回路数、是否有分歧、每个杆塔位的详细信息。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。