傅立叶级数支持下的等高线多尺度表达模型

基于傅立叶级数提取等高线的特征向量,并提出了一种等高线多尺度表达的数据模型.对开等高线采用以首尾点连线作镜像处理的方式将其拓展成闭合曲线,进而将闭合曲线描述成弧长的周期函数,并将其表示为傅立叶级数.以一定阶次的傅立叶级数展开曲线与原始曲线形成的缝隙面积为依据,计算当前展开曲线的比例尺,建立傅立叶级数展开项数与等高线比例尺的对应关系.不同于传统的通过对曲线上点和弯曲的取舍来实现尺度变化的方法,通过控制傅立叶特征向量的长度来实现不同尺度的等高线表达.     

一种河网矢量数据的网络渐进式传输方法

本文提出了一种河网矢量数据双层次多尺度表达的渐进式传输模型,结合目标层次的河流选取和几何细节层次的曲线多尺度表达,建立了河网多尺度数据结构。在Client/Server结构的WebGIS系统中进行了实验,结果表明该方法用于河网矢量地图数据的渐进式传输是有效的。     

一种傅里叶信息度量的曲线分形描述与多尺度表达方法

提出了一种新的描述地理线要素复杂程度的方法。首先利用傅里叶级数将地理线要素从空间域转化到频率域进行分析,对不同的地理线要素进行傅里叶展开后得到其不同的傅里叶描述子,并采用设定面积阈值的方法,将傅里叶展开前后的地理要素产生的偏差控制在一定范围内,使经过傅里叶描述子还原的曲线可以近似代替原地理线要素。然后,在香农信息熵理论的基础上对傅里叶展开后的拟合曲线进行信息量的计算,再将频率域与分形理论相结合,在首尾分布以及Koch的"二八定律"的基础上对信息量数据进行进一步处理,从而提出了分布指数p的概念。最后将分布指数与方根模型相结合,利用最小二乘法得到了地图在不同尺度下的分布指数的近似表达式,并选取一片区域的等高线数据进行实验,验证了分布指数对不同尺度下的地理线要素复杂程度具有较好的表达效果,并可以将其运用于线要素的多尺度表达。     

面向流媒体传输的空间数据变化累积模型

将流媒体技术引入到以矢量数据为主的网络GIS传输中,其关键是建立逐级精细化的多层次表达模型,并在服务器端数据预组织上建立线性索引结构。本研究针对该目标建立一种矢量数据多重表达的新模型,即变化累积模型,认为尺度空间中从粗到细的数据表达过程是一些"变化"的累积,"变化"表现为两个连续尺度表达间的差别,通过"变化"元素的逐渐增加或减少来实现渐进传输。基于该模型对面状数据渐进式传输进行研究,将多边形分级剖分为一系列凸壳或外接矩形的基础上建立变化累积模型,通过剖分元素的组合完成渐进式流媒体传输。     

曲线多尺度表达的Head-Tail信息量分割法

本文提出一种基于Head-Tail信息量分割的地理要素多尺度表达模型。首先通过傅里叶变换将地理线要素转换为傅里叶描述子,并通过香农信息熵理论计算其频域信息量。然后,按Head-Tail数据分布模式确定地理要素信息量的分界点,并设计函数对各个分界点所对应的傅里叶截断频率进行估计。最后,参考传统方根模型,建立以地理要素频率信息量为基础的信息方根模型,计算与各个地图层次相对应的关键尺度,实现地理要素的层次化多尺度表达。采用等高线及海岸线的数据试验表明,本文所提出的模型能够有效根据设定的比例尺对地理要素进行化简,对不同目标比例尺的简化结果体现出了良好的区分度与层次性。同时,在保证化简结果与原地理要素面积重叠比一致的情况下,本文模型所得到的结果优于传统的简化算法。     

基于二叉树的矢量线状要素多分辨率表达与传输

针对目前空间数据网络传输存在用户等待时间长的问题,文章提出了一种改进的道格拉斯-普克(D-P)算法来进行线状要素的化筒方法.为了支持数据的快速导出,使用二叉树存储D-P算法的中间结果,并对二叉树进行线性化,以保证空间数据在服务器端得到有效的多分辨率组织;在此结构的基础上,设计并实现了矢量数据多分辨率渐进传输模型和策略;最后通过真实的线状道路数据,分别开展了PC客户端和移动客户端与数据服务器之间的渐进式传输实验,并引进信息熵度量开展了网络数据传输过程中地图信息量的保持分析.试验结果表明该方法能有效地改善用户的体验效果和传输效率.     

矢量河网渐进式传输的多尺度表达模型

矢量河网数据渐进式传输是制图综合的逆过程,从几何特征出发化简曲线的方法忽略了曲线的形态特征。鉴于此,以曲线轴线为基准,基于曲线弯曲层次化提取河流曲线数据,并将提取的曲线数据分层组织,构建结合目标层和几何细节层的河网多尺度表达模型。基于该模型开发了矢量河网数据的渐进式传输系统,验证了该方法的有效性。     

矢量河网数据的渐进式传输

提出了一个无几何数据冗余的河网渐进式传输多尺度数据结构。结合目标层次的河流选取和几何细节层次上的曲线化简建立河网多尺度数据结构。基于该数据结构,在Web环境下实现了河网数据的渐进式传输。     

顾及局部特征的城市三维模型多尺度表达方法

当前,城市三维模型在可视化过程中多使用渐进式传输方法,在多尺度表达时会出现局部特征表达不突出、绘制相对延后、用户有效等待时间较长等问题。从多尺度不规则三角网(triangulated irregular network,TIN)建模、局部特征度评价、多尺度表达3个方面开展研究,提出了顾及局部特征的城市三维模型多尺度表达方法,实现了城市三维模型多尺度快速加载。首先,将城市三维模型数据分层分块地进行多尺度TIN建模;然后,在多尺度层次下构建局部特征度评价模型;最后,优先加载传输局部特征度高的细节数据,甚至跨层级表达,从而实现多尺度表达。实践结果表明,该方法可切实优化并提升城市三维模型加载传输的效率。     

矢量河网数据的一种渐进式传输方法

矢量河网数据渐进式传输与制图综合密切相关。针对经典的Douglas-Peucker算法产生的多分辨率曲线存储模型存在偏移值异常、数据冗余等问题,该文提出了一种基于双侧Douglas-Peucker算法的等级增量模型,并利用该模型结合目标层与几何细节层上的多尺度表达,建立河网多尺度表达模型。基于该模型,在Web环境下进行了实验,结果证明了该模型的有效性。     

面向流媒体传输的空间数据变化累积模型

将流媒体技术引入到以矢量数据为主的网络GIS传输中,其关键是建立逐级精细化的多层次表达模型,并在服务器端数据预组织上建立线性索引结构.本研究针对该目标建立一种矢量数据多重表达的新模型,即变化累积模型,认为尺度空间中从粗到细的数据表达过程是一些"变化"的累积,"变化"表现为两个连续尺度表达间的差别,通过"变化"元素的逐渐增加或减少来实现渐进传输.基于该模型对面状数据渐进式传输进行研究,将多边形分级剖分为一系列凸壳或外接矩形的基础上建立变化累积模型,通过剖分元素的组合完成渐进式流媒体传输.

Abstract：

The streaming transfer method which makes data immediately available application during the progress of transfer becomes a welcome transfer way over Web. The progressive transmission of map data provides the users witha self-adaptive strategy to access remote data. It not only speeds up the Web transfer but also offers an efficient navigation guide in information acquisition. The key technology in this transmission is the efficient multiple representation of spatial data and pre-organization on server site. This paper aims at vector data offering a new multiple representation model called changes accumulation model, which considers the spatial representation from one scale to another scale as an accumulation of set of changes. The difference between two consecutive representations is recorded in a linear index and through gradually addition or subtraction realizes the progressive transmission. As an example, the progressive transmission of area feature based on changes accumulation model is investigated in the paper. The model is built by hierarchical decomposition of polygon into series of convex hulls or bounding rectangles and through component of the decomposed elements to accomplish the progressive transmission.     

Fourier-based multi-scale representation and progressive transmission of cartographic curves on the internet

ABSTRACT

Automatic generation of multi-scale representations from the same spatial data source has been the research focus in map generalization for a long time. Based on the Fourier technique, this paper proposes a continuous, multi-scale representation model for progressive transformation of cartographic curves on the Internet. In our method, all the curves, whether closed or open, are depicted as periodical functions which are further expressed as Fourier series. The convergence degrees of the Fourier series are explored for different kinds of curves, and truncating frequencies are derived based on the similarity between the original and reconstructed curves. Using information theory and the Radical Law in cartography, the relationship between map scales and Fourier frequencies is established. Based on the proposed multi-scale model, we also introduce the principles and implementation of a progressive transmission method. Our method is evaluated using the contours from a topographic map. The results show that our model is a valid approach to multi-scale representation of cartographic curves.     

Constraints of progressive transmission of spatial data on the web

The progressive transmission of map data on the World Wide Web provides the user with a self-adaptive strategy to access remote data. It not only speeds up the web transfer but also offers an efficient navigation guide for information acquisition. The key technology in this transmission is the efficient multiple representation of spatial data and pre-organization on the server site. This paper aims at progressive transmission investigating some constraints from three aspects: data organization on server site, data control in the transmission process and data restore after reaching the client. Two strategies, namely on-line map generalization and off-line map generalization, are examined respectively for this kind of progressive transmission.     

World Wide Web(WWW)上矢量地图数据的多分辨率传输算法

提出一种用于网络环境下多分辨率传输矢量地图数据的算法,此算法采用"点删除"技术用于多分辨率描述原始的矢量地图数据,而且能够避免空间对象的自相交和维护拓扑关系的一致性.以此算法为基础开发了一个Client/Server结构的实验软件,在实验结果的基础上评估了该算法对提高网络环境下矢量地图数据传输效率的效果.实验结果表明该算法用于矢量地图数据的多分辨率快速传输是有效的.     

Web环境下SVG地图浏览器的设计与实现

SVG是近年来发展起来的基于XML的用于描述矢量图形、图像的标准规范，该规范的制定对网上矢量地图数据的共享具有十分重要的意义，基于SVG的矢量地图十分有利于地理空间数据的传播。文中首先分析了目前Web环境下矢量地图发布存在的问题，之后介绍了SVG的有关情况，最后基于Adobe的SVG Vie—wer2．0设计并实现了一个SVG地图浏览器，着重研究了3个问题，即矢量地图数据在SVG文档中的组织与编码，地图浏览器界面的设计以及若干地图操作功能的实现。     

基于Html5的Web Map矢量渲染技术研究

当下主流平台(即桌面PC,Android,IOS等)上Web浏览器都支持Html5标准。Html5的到来让Web应用的性能和易用性明显提升,其中Canvas元素是Html5标准中新增的技术之一,被JavaScript用来进行图形图像的绘制和矢量渲染。针对传统切片式Web Map存在的不足,文中以Web地图矢量渲染为研究切入点,分析一种基于JSON的地理信息数据传输格式,并使用Html5Canvas构建矢量Web Map,即在浏览器中地理数据矢量渲染的设计和实现,兼具自定义渲染风格而无需重新请求加载图层,减少瓦片请求所需的带宽,改善Web Map实时显示的性能,探索进一步直接实现Web Map空间分析能力的可行性。     

基于尺度的GIS空间资料表达模型

介绍了基于层的GIS空间资料表达方法易于进行空间查询与空间分析处理的优点,针对其引起的地图难以进行扩展与图像显示转换困难的缺点,提出了基于尺度(比例尺)的空间资料表达新方法.在基于尺度的空间资料表达方法中,地图可以由空间对象,区域,尺度视图三级尺度模型表达.对尺度方法下的地图结构,地图组织,指标结构,地图扩展等在理论上作了探讨,提出了基于尺度的方法与已广为使用的基于层的方法的有效集合,将有可能成为地理信息表达研究的最重要研究方向.     

网页中矢量地图显示的解决方案

在地理信息系统的Web站点开发中,我们遇到了很多棘手的问题,最直接的是矢量显示的问题,因为浏览器作为容器不具有处理矢量的能力,要达到这个目的,它需要嵌入其他有处理矢量能力的容器。目前,解决这个问题有两个方案:一是ActiveX控件技术;二是Java Applet技术。本文简单介绍一下两种技术,并主要讨论JavaApplet技术怎样实现矢量数据的显示。