GIS空间数据库(23)基于固定网格划分的四叉树索引

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在基于固定网格空间划分的四叉树空间索引机制中,二维空间范围被划分为一系列大小相等的棋盘状矩形,即将地理空间的长和宽在X和Y方向上进行2^N等分,形成2^N×2^N的网格,并以此建立N级四叉树。

在四叉树中,空间要素标识记录在其外包络矩形所覆盖的每一个叶结点中。但当同一父亲的四个兄弟结点都要记录该空间要素标识时,则只将该空间要素标识记录在该父亲结点上,并按这一规则向上层推进。

把一幅2^n×2^n的图像压缩成线性四叉树的过程

  1. 按Morton码把图象读入一维数组。
  2. 相邻的四个象元比较,一致的合并,只记录第一个象元的Morton码。循环比较所形成的大块,相同的再合并,直到不能合并为止。 
  3. 进一步用游程长度编码压缩。压缩时只记录第一个象元的Morton码。

解码时,根据Morton码就可知道象元在图像中的位置(左上角),本Morton码和下一个Morton码之差即为象元个数。知道了象元的个数和象元的位置就可恢复出图像了。

  1. 按Morton码读入一维数组。
    Morton码:0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
    象 元 值: A A A B A B B B A A A A B B B B
  2. 四相邻象元合并,只记录第一个象元的Morton码。
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 12
    A A A B A A B B A B
  3. 由于不能进一步合并,则用游程长度编码压缩。
    0 3 4 6 8 12
    A B A B A B

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作者:,GIS爱好者。
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