一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法与流程

1.本发明属于测绘领域，具体地，涉及一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法。


背景技术：

2.(一)地理实体编码
3.由于制图概括、人为因素等影响，不同比例尺空间数据中的同一地理对象存在多种表现形式。在不同比例尺空间数据中对同一地理对象赋以唯一的地理实体标识，通过地理实体标识实现与相关社会经济、自然资源信息的挂接，唯一的地理实体标识即地理实体编码。地理实体编码在不同专题、不同比例尺的数据集中应保持一致，从而维持与相关社会经济信息的挂接关系不变。为了保证编码的唯一性、科学性以及可扩展性，必须参考现有的国家标准和行业标准来确定编码规则。每个比例尺框架下的数据赋地理实体编码，必须确保同一个地理对象在不同比例尺中的编码一致并唯一。同时，地理实体和其编码之间不应该只是存在简单的唯一对应关系，从地理实体编码中应该可以解析出地理实体的某些重要的属性特征，如空间位置、实体的类型、非空间属性、内在或者外在的关系等等。因此，希望通过这一系列关系值或者属性值的组合，确定一种地理实体编码规则，这种规则将可适应各类地理实体或者大部分类型的地理实体，也便于将基于这种规则的编码自动化，提高地理实体数据编码的效率和稳定性。
4.(二)三维数据的模型表达
5.b-rep即边界表达模型，是一种分级表达物体的方法，采用点、线、面、体等基本几何元素对三维空间中的物体进行抽象，再用这4中基本元素构建更复杂的对象。其具体表达形式为：点由(x,y,z)来表达空间位置；线由一组点来表示，通过起始点来确定边界；面由多组线表示，一组线确定唯一的闭合环，边界通过外环和与之相对应的内环确定；体是由一组面构成。在b-rep模型中，空间实体的几何信息与拓扑信息分开存储，分别用体表、面表、弧表、边表、顶点表5个层次描述。
6.csg模型又名结构实体几何模型，是一种采用预定义的规则体元(如立方体、球体、圆柱体、封闭样条曲面)等进行几何变换(如缩放、平移、旋转等)，同时进行体元之间的布尔操作(交、并、差)，从而组成形态复杂的三维实体空间对象。
7.上述两种模型，单独采用b-rep模型对构建结构简单的三维体十分有效，但对复杂体的构模不够理想。单独采用cgs模型对于构建复杂模型方法简单，具有确定性、唯一性，无冗余信息，但是缺点在于不描述点、线、面间的拓扑关系。
8.同时采用上述两种模型进行混合建模，csg模型能够弥补b-rep模型对三维空间目标几何特征整体描述能力弱，以及不能反映三维空间目标的构造过程等方面的欠缺，而b-rep 可以填补csg在拓扑关系描述能力上的弱势。
9.然而，基于以上两方面背景技术，，单独的模型表达仅仅只能表达模型之间的空间位置关系，无法准确地描述模型之间的属性关联。有必要研究一种基于地理实体编码的三
维模型表达，在模型的几何信息基础上添加实体编码，丰富其属性信息。


技术实现要素：

10.针对上述问题与不足，本发明提出一种基于模型匹配的快速单体化技术。
11.为了实现上述发明目的，本文提出以下技术方案：
12.一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法，包括以下步骤：
13.s1、基于数据库建立三维单体模型的存储分类表，并建立几何存储字段，同时建立地理实体编码属性字段以及其他需要的存储信息；
14.s2、几何字段存储；
15.s3、地理实体编码字段存储。
16.在如上所述的一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法中：
17.所述s2中，采用二进制字节存储，存储的第一个字节为几何特征描述，0代表点，1 代表线，2代表面，3代表体，后续48个字节存储模型的最小外包体的左下角点和右上角点坐标信息，共6个坐标值，以double存储，然后根据点线面体的信息分别存储。
18.在如上所述的一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法中：若一个面是多个环组成，需注意建立外环和内环的对应，方便读取时不再依靠布尔运算来识别外环中对应的内环，提升读取速度。
19.在如上所述的一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法中：所述的s3 中，首先建立相应的地理实体编码规则，包括：
20.s3.1分类编码规则
21.地理实体数据分类编码依据gb/t 25529-2010地理信息分类与编码规则加上专业应用领域的编码构成；分类编码规则如下：
22.——分类代码分高位码和低位码两部分，高位码采用gb/t 25529-2010地理信息分类与编码规则的高位码编制规则，低位码采用gb/t 13923-2006基础地理信息要素分类与代码小类和gb50137-2011分类编码规则，并根据本地实际情况进行删减和扩充；
23.——地理实体分类代码采用10位定长数字码，不足10位用“0”补齐；
24.——代码结构如表3-1所示，门类1位，亚门类1位，大类1位，中类2位，小类5 位，按它们与高位码的从属关系顺序编码；
25.表3-1地理实体分类编码规则
[0026][0027]
s3.2分类编码
[0028]
地理实体数据采用以下数据分类代码；
[0029]
表3-2规定了地理实体数据的大类和中类的名称与代码；
[0030]
表3-2地理实体数据大中类分类代码
[0031]
[0032]
[0033][0034]
s3.3地理实体标识码编码
[0035]
地理实体标识码共分为四段，由28位数字组成，其格式及含义如下表所示：
[0036][0037]
其中：
[0038]
——第一段由6位数字组成，表示县级以上行政区划代码，执行gb/t 2260-2002中华人民共和国行政区划代码；
[0039]
——第二段的6位代码，表示县级以下行政区域，执行相应行政区划编码，跨行政区划的地理实体，采用其上级行政区划代码，其余位置置0表示；
[0040]
——第三段由10位数字组成，表示地理实体专业分类码；代码结构如表3-1所示，门类1位，亚门类1位，大类1位，中类2位，小类5位，按它们的从属关系顺序编码；
[0041]
——第四段为6位数字，表示附加码，具体代码段为000000-999999，用以区分同一类别并且是同一行政区的地名并进行排序，如果前22位编码可以确定此实体的唯一性，则第四段代码用000000表示；
[0042]
行政区划码、镇街编码、社区编码按照相应的标准规范执行，其它地理实体编码以社区为单元，按照自东向西、从南到北的顺序进行编码；
[0043]
城市门楼牌规划、管理较为规范的，顺序码可以沿用或参考原门牌与楼牌号，在上述编码规则的基础上，建立地理实体编码字段以及父级地理实体编码字段；
[0044]
在正式编码之前，先按如下方式确定模型之间的父子关系：
[0045]
分层分户模型隶属于主体模型，主体模型 附属模型隶属于整体房屋模型，同宗地模型隶属于同一宗地面；
[0046]
依据上述确定方式，分层分户模型父级实体编码应填入所属主体模型编码，依此类推。
[0047]
与现有技术比，本发明达到的有益效果在于：1、减少了数据的冗余存储，当前单体房屋模型的表达中，多是以一个主体模型附带多个附属模型，通过实体编码的建立，可建立模型之间的内在联系。在使用过程中，可通过实体编码建立的内在联系整体提取模型，并进行布尔运算，实时显示出整体模型的效果，避免了既需要存储局部模型，又要存储整体模型的情况，减少了存储过程中的数据冗余。
[0048]
2、增强了模型的实用性，单体模型生产后，多是为不动产登记提供数据支持和查询，而在实际使用中有时会出现按一宗地或者一个小区、一个户主提取模型的情况，仅通过空间位置无法实现相应功能，但是通过地理实体编码产生的关联，可以实现其功能，增强了模型的实用性。
[0049]
具体实施方法
[0050]
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0051]
本发明提出一种基于地理实体编码的三维单体模型数据模型表达方法，包括以下步骤：
[0052]
1、基于数据库建立三维单体模型的存储分类表，并建立几何存储字段(一般采用二进制字节存储)，同时建立地理实体编码属性字段以及其他需要的存储信息。
[0053]
2、几何字段存储，第一个字节应为几何特征描述，0代表点，1代表线，2代表面，3 代表体，后续48个字节存储模型的最小外包体的左下角点和右上角点坐标信息，共6个坐标值(以double存储)，然后根据点线面体的信息分别存储，由于一个面可能是多个环组成，需注意建立外环和内环的对应，方便读取时不再依靠布尔运算来识别外环中对应的内环，提升读取速度。
[0054]
3、地理实体编码字段存储，首先建立相应的地理实体编码规则：
[0055]
3.1分类编码规则
[0056]
地理实体数据分类编码依据gb/t 25529-2010地理信息分类与编码规则加上专业应用领域的编码构成。分类编码规则如下：
[0057]
——分类代码分高位码和低位码两部分。高位码采用gb/t 25529-2010地理信息分类与编码规则的高位码编制规则，低位码参考gb/t 13923-2006基础地理信息要素分类与代码小类和gb50137-2011分类编码规则，并根据本地实际情况进行删减和扩充。
[0058]
——地理实体分类代码采用10位定长数字码，不足10位用“0”补齐。
[0059]
——代码结构如表3-1所示，门类1位，亚门类1位，大类1位，中类2位，小类5 位，按它们与高位码的从属关系顺序编码。
[0060]
表3-1地理实体分类编码规则
[0061][0062]
3.2分类编码
[0063]
地理实体数据采用以下数据分类代码。
[0064]
表3-2规定了地理实体数据的大类和中类的名称与代码。
[0065]
表3-2地理实体数据大中类分类代码
[0066]
[0067][0068]
3.3地理实体标识码编码
[0069]
地理实体标识码是地理实体的永久性的标识，此标识随着地理实体的创建自动创建，随着地理实体的灭失永久消亡。在地理实体制作完成后，对地理实体标识码进行自动化、程序化编码工作，在此仅对地理实体标识码的编码规则进行说明。地理实体标识码共分为四段，由28位数字组成，其格式及含义如下表所示：
[0070][0071]
其中：
[0072]
——第一段由6位数字组成，表示县级以上行政区划代码，执行gb/t 2260-2002中华人民共和国行政区划代码。
[0073]
——第二段的6位代码，表示县级以下行政区域，执行相应行政区划编码。跨行政区划的地理实体，采用其上级行政区划代码，其余位置置0表示。
[0074]
——第三段由10位数字组成，表示地理实体专业分类码。代码结构如表5-2所示，门类1位，亚门类1位，大类1位，中类2位，小类5位，按它们的从属关系顺序编码。
[0075]
——第四段为6位数字，表示附加码，具体代码段为000000-999999，用以区分同一类别并且是同一行政区的地名并进行排序，如果前22位编码可以确定此实体的唯一性，则第四段代码用000000表示。
[0076]
行政区划码、镇街编码、社区编码按照相应的标准规范执行，其它地理实体编码以社区为单元，按照自东向西、从南到北的顺序进行编码。
[0077]
城市门楼牌规划、管理较为规范的，顺序码可以沿用或参考原门牌与楼牌号。在上述编码规则的基础上，建立地理实体编码字段以及父级地理实体编码字段。
[0078]
在正式编码之前，先确定模型之间的父子关系，基本原则如下：
[0079]
分层分户模型隶属于主体模型，主体模型 附属模型隶属于整体房屋模型，同宗地模型隶属于同一宗地面。
[0080]
依据上述原则，分层分户模型父级实体编码应填入所属主体模型编码，以此类推。
[0081]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。