无拓扑矢量数据快速压缩算法的研究与实现

首先论述传统矢量数据压缩算法：道格拉斯—普克法，分析将其应用于多边形边界数据压缩所造成的图形失真现象，在此基础上提出一种针对无拓扑矢量数据的快速压缩算法，并在MapInfo环境中实现该算法。     

基于MATLAB图像压缩的研究

基于图像压缩理论,对有损压缩和无损压缩的相关理论与方法进行了深入研究。在此基础上,采用有损压缩、无损压缩、小波变换以及小波工具箱对图像进行分析,主要有图像大小、清晰度、恢复系数以及能量比等;并对结果进行分析与比较。结果表明,无损压缩对图像压缩后数据失真少,图像比较清晰。     

天地图融合矢量数据与母库双向增量的自动同步

针对天地图融合矢量数据和母库矢量数据异构和同步问题,该文选择安徽省为实验区域,从生产流程约束和工程技术控制双重角度,提出了天地图融合矢量数据与母库矢量数据双向增量自动同步更新问题的解决方法,主要内容为融合方案配置与实现、增量变化检测模型和要素全生命周期管理3个关键环节的处理流程和方法。经过安徽省的数据检验,该流程和方法初步实现了单要素在全生命周期范围内的可追溯管理,基本解决了融合矢量数据和母库矢量数据双向增量自动同步问题,满足天地图融合矢量数据和母库矢量数据相互转换的要求,为天地图数据同源异构处理任务提供一种灵活的可选方案。     

图象矢量量化器设计的研究

矢量量化是近年用于图象数据压缩的一种高性能的方法,它把信号作为矢量而不是作为标量来编码。在矢量量化器的设计过程中,过程的初始化对于整个设计的计算代价(收敛速度)以及所达到的指标(平均失真)有重大的影响。本文提出了一种“误差函数初始化”(EFI)的方法,这种方法直接针对失真准则,通过求“误差降低函数”的估计量的最大值而使“种子”的选择最佳化。实验结果以及在此基础上的分析表明了EFI作为初始化方法的优点,并且显示了其作为实时矢量量化器刷新算法的前景。     

基于A436^TM的星上影像有损压缩系统设计

通过对星上影像数据有损压缩技术的现状分析,针对框幅式和推帚式影像数据采集方式,提出一种基于A436TM的星上数据压缩硬件方案。同专用编码器系统相比较,该系统具有压缩比可调,压缩算法改变灵活等特点,同时采用数据并行处理技术和抗误码扩散技术,在提高数据处理能力的同时,有效降低压缩信源误码率。     

一种保持矢量数据几何形状的数字水印算法

针对目前矢量地理空间数据数字水印技术的需求,从矢量地理空间数据特点分析出发,运用矢量地理空间数据线状、面状要素具有的冗余数据的特性,首先在矢量地理数据中增加冗余数据点,然后通过控制冗余点在线状要素上的移动来嵌入水印信息,实现了高保真的矢量地理空间数据数字水印算法,最后对嵌入水印后数据的可用性以及算法的鲁棒性进行了试验分析。     

并行处理技术在全球海量地理信息数据质量控制中的应用

针对全球海量地理信息数据成果数据量大、数据类型丰富、质量检查内容多的特点，本文将分布式并行计算技术、多线程技术应用到地理信息数据质量控制体系中，基于MapReduce框架实现了多源多时相海量数据并行质量控制，把算法结构由一个周期执行一个操作改造为一个周期执行多个操作的并行处理，从根本上解决重复操作多、计算慢的质量检查难题。选取核心矢量要素、DOM成果、DEM成果作为典型数据案例开展效率对比试验。试验结果表明，该技术方案的处理效率比传统技术方案提高2~3倍，有效地压缩了任务执行时间，节约了任务执行成本，实现了对海量地理信息数据的快速质量控制，保障了全球地理信息数据的成果质量。     

一种保持矢量数据几何形状的数字水印算法

针对目前矢量地理空间数据数字水印技术的需求,从矢量地理空间数据特点分析出发,运用矢量地理空间数据线状、面状要素具有的冗余数据的特性,首先在矢量地理数据中增加冗余数据点,然后通过控制冗余点在线状要素上的移动来嵌入水印信息,实现了高保真的矢量地理空间数据数字水印算法,最后对嵌入水印后数据的可用性以及算法的鲁棒性进行了试验分析.     

基于信息量失真测度的VQ及在高光谱图像无损压缩中的应用

随着成像光谱技术的迅速发展 ,如何高效无失真的压缩海量高光谱数据引起人们越来越多的关注。由于相似的地表区域具有相似的光谱曲线 ,矢量量化是对高光谱图像进行压缩的理想算法。提出一种基于信息量失真测度的矢量量化编码方法 ,并用于高光谱图像无损压缩。与常用的矢量量化失真测度———欧几里德平方误差测度相比 ,该算法在不增加运算复杂度的情况下 ,矢量量化后的误差图像的熵值能够降低 0 0 5bpp左右。     

一种抗等角投影变换矢量地图数据水印机制

投影变换攻击是针对矢量地图数据水印的一种常见攻击方式,目前大多数水印算法都无法有效抵抗投影变换攻击。通过研究投影变换和矢量地图数据的特点,设计了一种折线变换方案,该方案是将折线由点坐标表示方式转化为距离和角度的表示方式,通过对转换后的角度系数嵌入水印,能够有效抵抗等角投影变换攻击。通过实验验证,该算法是可行的,且具有良好的不可见性和抗等角投影攻击的鲁棒性。     

顾及最大绝对误差的频率域矢量数据压缩算法

针对传统的基于离散余弦变换（discrete cosine transform,DCT）的矢量数据压缩算法局部误差较大和计算复杂度高的问题,提出了一种顾及矢量数据最大绝对误差的快速近似DCT压缩方法。首先,结合现有矢量数据拓扑关系,构造矢量数据块;其次,根据近似DCT变换正交性的特点,计算约定矩阵的最优化解,将计算复杂度最低的解设为近似DCT变换的转换矩阵;最后,结合矢量数据近似DCT变换和精确DCT变换的总能量差,计算重构数据的最大绝对误差,对超过误差阈值的数据进行三次样条插值,最大限度地保证矢量数据精度。实验结果表明,该方法计算复杂度较低,压缩速度快,在降低压缩率的同时,能较好地保持空间数据的拓扑关系和数据精度。     

移动GIS中的空间矢量数据压缩方法

空间数据的压缩对于空间数据无线移动网络以及提高整个移动GIS系统的效率来说是一项很重要的工作。文章针对移动GIS系统中的矢量数据压缩问题进行了总结与综述。首先分析了矢量地图数据压缩的原因并给出了其定义;然后对传统的矢量数据压缩方法作了简单的介绍;最后对经典的Douglas—Peucker方法的改进方法,小波技术压缩方法和第二代小波压缩方法进行了详细的分析。     

VGIS-AntiJitter: an effective framework for solving jitter problems in virtual geographic information systems

Abstract

With the proposition of the Digital Earth (DE) concept, Virtual Geographic Information System (VGIS) has started to play the role of a Digital Earth prototype system. Many core problems involved in VGIS, such as out-of-core management and interactive rendering of very large scale terrain and image data, have been well studied in the past decades. However, the jitter problem, a common problem in VGIS that often causes annoying visual artefacts and deteriorates the output image quality, draws little attention. In this paper, after an intensive analysis of the jitter problem, a comprehensive framework is proposed to address such a problem while accounting for the characteristics of different data types in VGIS, such as terrain or ocean mesh data, vector data and 3-D model data. Specifically, this framework provides an improved dynamic local coordinate system (DLCS) method for terrain or ocean mesh data. For vector data, the framework provides a simple and effective multiple local coordinate systems (MLCS) method. The framework provides a MLCS method for 3-D model data making full use of the existing local coordinate system of the model. The advantages of the proposed methods over current approaches are analysed and highlighted through case studies involving large GIS datasets.     

基于簇模型的矢量地图数据的高效压缩方法

提出了一种适用于矢量地图的高效压缩方法,该方法通过建立坐标增量的簇模型对矢量地图进行压缩,从而降低其存储空间.实验结果表明,本文方法能够取得较高的压缩比, 保持压缩结果几何形状的相似性,而且具有较大的灵活性,能够根据不同的需求生成不同压缩比的矢量地图.     

多进制小波在矢量地图数据压缩中的应用

矢量地图数据压缩在地形环境仿真、制图综合、GIS等研究中具有重要作用。利用多进制小波变换理论和矢量地图数据的特点,提出了基于多进制小波变换的矢量地图数据压缩的模型和方法,并从理论上分析了多进制小波变换与二进制小波变换的相互联系、区别及多进制小波变换所具有的优良特性。在对实际数据试验的基础上,分析了利用多进制小波变换得到的矢量地图数据具有多层次、多细节、能够保持良好形状结构特征的性质。     

基于簇模型的矢量地图数据的高效压缩方法(英文)

This paper proposes a new method for the compression of vector data map. Three key steps are encompassed in the proposed method, namely, the simplification of vector data map via the elimination of vertices, the compression of removed vertices based on a clustering model, and the decoding of the compressed vector data map. The proposed compression method was implemented and applied to compress vector data map to investigate its performance in terms of the compression ratio and distortions of geometric shapes. The results show that the proposed method provides a feasible and efficient solution for the compression of vector data map and is able to achieve a promising ratio of compression and maintain the main shape characteristics of the spatial objects within the compressed vector data map. Supported by the National 863 Program of China (No. 2007AAl2Z241), the Program for New Century Excellent Talents in University (No. NCET-07-0643), the National Natural Science Foundation of China (No. 40571134, No. 40871185), the National 973 Program of China (No. 108085).     

基于小波理论的遥感图像高保真压缩方法研究

根据遥感图像局部相关性较弱、纹理复杂丰富的特点,提出了基于小波分析理论的自适应标量、矢量混合量化压缩方法。该方法根据遥感图像小波变换后高频子图的局部块纹理强弱将这些块划分为４类,对平坦块进行高倍压缩,对纹理块进行高保真压缩,使各块的恢复误差大致平衡。其主要特点是避免了矢量编码过程中的码书训练和码书搜索,因而时间性能好,并且对单幅图像的压缩比和峰值信噪比（ＰＳＮＲ）优于ＪＰＥＧ方法。此方法与ＫＬ变换去波段相关技术相结合,应用于多波段遥感图像压缩领域,收到了良好的效果。     

三维矢量构模及其数据集成组织框架研究

基于面向对象的思想,在语义分离的基础上,从微观几何要素的角度对三维矢量模型的构建及其操作进行了分析,提出并实现了具有四层结构的三维矢量构模及其数据集成组织框架。基于该框架,能够以参数配置的形式快速形成一系列语义无关且具备强大操作行为能力的三维矢量模型组件(库)。在应用中,以模型组件+语义特性的方式进行地学建模,在更大程度上满足三维GIS以及VGE系统对各种地学对象及现象进行多样化表达模拟分析的需求。通过对某地区复合地质体的建模操作,验证了该集成框架及其所构建模型组件的正确性与有效性。     

矢量数据压缩的角度分段道格拉斯算法研究

本文提出了一种矢量数据压缩方法：角度分段道格拉斯算法。该方法以道格拉斯—普克法为基础，通过对角度和距离的判断，取出代表曲率变化的特征点，对曲线进行分段，然后使用道格拉斯—普克法进行化简。在所需要化简的曲线弯曲程度变化较大的情况下，该方法可以规避其它压缩方法产生的压缩程度不够、丢失曲率变化特征点的问题。     

制图综合中偏角限制道格拉斯算法研究

提出了一种矢量数据压缩方法:偏角限制道格拉斯———普克法。该方法以道格拉斯———普克法为基础,通过角度测定的方法,取出代表曲率变化的特征点,然后使用道格拉斯———普克法进行化简。在所需要化简的曲线曲率变化频繁的情况下,该方法可以规避其他压缩方法产生的压缩程度不够、丢失曲率变化特征点的情况。