基于椭圆曲线密码体制的遥感图像加密算法

在介绍Montgomery型椭圆曲线密码体制的基础上,结合Montgomery型椭圆曲线标量乘的快速性和基于证书的ECDH椭圆曲线密钥交换协议的双向性等特性,提出了一种基于Montgomery型椭圆曲线密码体制的遥感图像加解密方法。实验仿真分析表明,该算法提高了对于海量遥感数据的加解密速度,增强了明文嵌入编码的安全性,实现了通信双方的双向认证,可为海量遥感数据的加解密提供有效的算法支持。     

顾及轨迹压缩的车辆路径查询算法

基于位置服务技术的迅猛发展,产生了巨量车辆轨迹数据。为了有效压缩并查询大规模车辆轨迹数据,本文提出一种面向压缩车辆轨迹的路径空间查询算法。本文算法基于Stroke道路层次结构压缩轨迹空间数据,提取关键变速点压缩轨迹时间数据,并构建了一种用于建立轨迹空间和时间数据之间联系的哈希编码,从而实现车辆轨迹的时空数据集成压缩。利用后缀数组对车辆轨迹的基于Stroke路段的压缩编码构建空间索引结构,再以此为基础,设计了车辆轨迹所对应路径的点信息查询算法、相同子路径查询算法和相似路径查询算法。试验结果表明,针对原始轨迹点空间数据,本文的压缩编码方法压缩比可以达到97∶1,与常规的基于路段编码方式相比,本文压缩编码在车辆轨迹的点信息路径查询方面,查询效率可以提升约2倍;在车辆轨迹的相同子路径查询方面,查询效率可以提升约8倍;在车辆轨迹的相似路径查询方面,查询耗时增长率减少了50%。本文算法对于大规模车辆轨迹的数据管理具有十分重要的基础性作用。     

基于栈式稀疏自编码的农村建筑物提取方法

提出一种基于栈式稀疏自编码神经网络的遥感影像农村建筑提取方法.该方法首先借助PCA白化预处理来降低数据的冗余度,然后使用无标签影像数据对栈式稀疏自编码神经网络进行训练提取特征,最后利用提取到的特征和标签数据来训练Softmax特征分类器,实现对建筑物的准确提取.实验结果表明,与传统BP神经网络相比,算法的统计结果中召回...     

利用遗传算法的网络GIS集群服务器动态负载均衡算法

针对现有负载均衡方法的不足和网络GIS数据的特点,提出了一种基于遗传算法的网络GIS集群服务器动态负载均衡方法。该算法将基于服务器状态和基于内容的调度算法综合起来考虑,设计了相应的编码机制和遗传操作。实验结果表明,和常用的负载均衡算法相比,此算法能获得更小的服务请求响应时间,能更好地服务网络GIS系统。     

3维空间数据库管理系统安全访问模块的设计

3维空间数据具有海量、复杂性特点,一些数据的应用范围有一定特殊性,文章面向海量数据的工程化应用分别设计了与其相适应的安全访问措施,针对局域网下的多用户模式,将3维空间数据库的空间数据管理和非空间数据管理逻辑分离,采用角色进行权限设置,控制用户所能访问的3维空间数据库;针对单用户模式,基于现代密码体制设计了工程文件的加解...     

利用小波变换的视频GIS数据数字水印算法

提出了一种基于小波变换的视频GIS数据水印算法。该算法结合视频GIS数据特点,将视频流分割为时间轴上连续图像序列。实验结果表明,该算法具有较好的隐蔽性与鲁棒性,并能有效抵抗帧删除、重编码等攻击。     

基于全球剖分网格的空间数据编码方法

针对不同平台的空间数据编码规则各不相同、互不一致,导致关联检索困难的问题,提出了一种基于GeoSOT全球剖分网格的空间数据编码方法,探讨了其特点与优势,分析了编码生成效率和基于此编码的空间数据检索效率。试验结果表明:基于GeoSOT全球剖分网格的空间数据编码算法耗时短、效率高;与传统的基于经纬度和R-树的空间数据检索相比,基于GeoSOT编码的检索在关系型数据库中效率提高显著,且查询的空间范围越小,效果越明显。     

一种基于分段线性系数变换的编码预处理算法

提出了基于分段线性系数变换函数的编码预处理算法,是在基于小波变换的图像压缩方案中量化步骤之后,数据进入编码器进行编码之前,增加了一个使用分段线性函数对高频子带的变换系数进行编码前预处理的步骤.一定程度上克服了高倍率图像压缩在编码过程中小变换系数的丢失较多的问题.实验证明,该算法在主客观质量方面都较解码端高斯纹理信息重建算法出色.     

利用信任评估进行匿名认证路由协议

根据动态统计节点的行为,引入一种信任评估系统,使节点及时地发现网络中的恶意行为,保证在路由建立过程中各节点不承担过重的安全任务,降低路由协议的复杂度。在路由建立前,完成通信节点与CA的匿名双向认证,有效防止中间人的攻击。提出在路由表中存储节点匿名身份的哈希路由登记表,保证网络匿名安全性的同时,避免重复发起路由,提高路由查找的效率。基于Diffie-Hellman密钥交换算法,完成会话密钥协商。本协议结合对称密码体制和公钥密码体制,结构简单、有效。     

高光谱遥感数据的DNA计算分类

提出了一种基于DNA计算的高光谱遥感数据光谱匹配分类新方法。该方法利用DNA编码提取各类地物光谱所携带的物理吸收与反射特征信息,将地物光谱特征转换为DNA编码空间特征,通过DNA计算基因操作寻找各类地物最典型的DNA信息链。在此基础上,利用DNA计算原理建立一系列模糊规则,对高光谱数据进行光谱匹配分类。通过与传统的光谱匹配算法(二值编码,光谱角,光谱差分特征编码)的分类结果进行比较,证明该算法分类精度优于传统高光谱数据的光谱匹配分类方法,具有实用价值。     

RaPC:一种基于栅格化思想的多边形裁剪算法及其误差分析

传统的基于矢量计算的多边形裁剪算法的时间复杂度介于O(Nlog N)~O(N2)之间,且计算过程与特定的复杂数据结构耦合紧密,难以进行底层优化和细粒度并行化。在满足一定误差要求的前提下,采用栅格化处理思想可以实现多边形快速裁剪。本文在已有多边形裁剪算法特征的基础上,提出了一种基于栅格化处理思想的多边形裁剪算法——RaPC算法,并对其误差进行了分析和讨论。试验结果显示,RaPC算法的计算效率随网格单元增大呈幂函数规律降低;当网格大小恒定时,RaPC算法效率随多边形顶点数量呈线性增长,计算时间复杂度为O(N);在处理小数据集时Vatti算法表现出了较高效率,但是在处理包含大量顶点的多边形叠加时,RaPC算法更为高效;RaPC算法的面积误差与网格大小直接相关,提高网格空间分辨率可以有效地降低面积误差。RaPC算法在处理包含大量顶点的多边形叠加分析时比Vatti算法更为高效。     

多核环境下的GNSS数据并行处理研究

多核处理器已成为当前通用计算机体系架构的主流,相应的多核并行计算技术及其应用引起了越来越多的重视,而传统的GNSS数据处理程序都是针对单处理器体系架构编写的。本文对当前多核环境下多时段或者多测站的GNSS数据处理所涉及的计算密集型任务并行算法进行研究,分析了GNSS数据处理涉及的热点计算任务,提出基于分块理论的矩阵乘法运算、矩阵分解运算等数值计算并行方法,对比了单核和多核环境下的计算时间。通过多个算例验证多核并行设计方法的有效性,利用.NET4.0框架下的Parallel Extensions实现相关并行设计。实验结果表明,GNSS数据处理的多核并行计算能充分发挥多核体系带来的性能优势,极大提高资源利用效率和GNSS数据处理效率。     

A Chirp Transform Algorithm for Processing Squint Mode FMCW SAR Data

Frequency-modulated continuous-wave (FMCW) synthetic aperture radar (SAR) is a lightweight cost-effective high-resolution airborne imaging radar. In squint case, the frequency scaling algorithm, which is suitable for processing nonchirped raw data, cannot be used directly in FMCW SAR data processing because of low system sampling frequency. On the other hand, the continuous antenna motion of FMCW SAR can cause serious distortions in the reconstructed images. In this letter, an improved algorithm called the chirp transform algorithm is proposed. When the effects of the residual video phase are negligible, the algorithm uses a chirp transform to perform the time scaling operation to alleviate the sampling frequency problem. It requires only fast Fourier transforms and multiplications. The range cell migration introduced by the continuous motion is also compensated completely in range-Doppler domain. The algorithm performances are analyzed and are supported by point target simulation experiments.     

一种快速解算高维模糊度的LLL分块处理算法

由于多频多模GNSS观测数据解算的模糊度具有较高的维数和精度,当采用常规的LLL算法进行模糊度整数估计时,规约耗时显著大于搜索耗时,成为限制高维模糊度解算计算效率的主要因素。针对这一问题,通过分析规约耗时与模糊度维数和精度之间的关系,提出了一种LLL分块处理算法。该算法通过对模糊度方差协方差阵进行分块处理,降低单个规约矩阵的维数,以减少规约耗时,从而提高模糊度解算计算效率。通过两组实测高维模糊度数据对本文提出的分块处理算法进行了效果验证。结果显示,当分块选择合理时,本文提出的算法相对于LLL算法的解算效率分别可提高65.2%和60.2%。     

面向水库大坝形变监测的三维激光扫描点云分析方法

根据黄龙带水库大坝两期高精度三维激光大坝扫描点云数据,本文提出基于正态分布的点云数据配准算法、改进原始渐进加密三角网滤波算法,运用点到面形变量对比分析模式监测大坝形变量,并进行源程序开发,实现一体化监测点云数据的加工、对比分析及建模处理。通过结果验证显示：①改进后的算法效率高、精度优,适用于大坝点云数据处理和对比分析;②开发的点云数据一体化处理软件简单易用,能够精准反映坝体变形情况;③黄龙带坝体稳定,尚无安全隐患。     

基于集群的影像并行OPTA算法研究

并行计算是提高海量遥感影像细化处理速度的有效途径.基于对OPTA细化算法的分析,深入研究OPTA细化并行算法中数据划分和数据通信优化等关键问题,提出一种适合集群并行处理的通信优化并行算法,实验证明该算法具有良好的加速比,适合集群计算环境下海量遥感影像的细化处理.     

基于GPU的二维矢量场LIC算法研究

面向海洋环境中矢量场数据可视化的应用需求,提出基于GPU的线积分卷积(Line Intergral Convolution)改进算法,实现数据插值和流线跟踪计算的优化。针对离散场数据,提出利用反距离加权算法来替代GPU默认线性插值方法,保证数据相关性;将数据场分块处理,考察雷诺数来实现混合式流线跟踪计算;依据前后采样点矢量方向夹角动态改变积分步长。结果表明,上述算法生成纹理图像清晰,实时绘制性好,具有一定通用性。     

利用数据挖掘的滑坡监测数据处理流程

为有效处理海量、多种类的滑坡监测数据,提出了基于数据挖掘的滑坡监测数据处理流程。以白家包滑坡为例,利用k-means算法对监测数据进行定性处理,进而利用Apriori算法分析滑坡形变的诱发因素。实验结果表明,提出的流程能有效地处理滑坡监测数据,并发掘到有助于人们认识滑坡形变及其原因的知识。     

基于OpenMP的矢量空间数据并行拓扑算法设计与实现

高性能并行GIS逐渐成为GIS发展的新方向。矢量数据的复杂性使得一些并行GIS算法难以实现,从而无法满足并行GIS的发展要求。文中针对GIS算法中的拓扑算法,借助OpenMP编程模型,通过消除并行拓扑处理过程中的数据依赖,在单机多核的环境下设计并实现了矢量空间数据并行拓扑算法。通过实验对比串行拓扑算法和并行拓扑算法的处理时间和结果,验证了并行拓扑算法的正确性,同时证明并行拓扑算法能够在一定程度上提升拓扑处理的效率。     

Topography-dependent motion compensation for repeat-pass interferometric SAR systems

This letter presents a new motion compensation algorithm to process airborne interferometric repeat-pass synthetic aperture radar (SAR) data. It accommodates topography variations during SAR data processing, using an external digital elevation model. The proposed approach avoids phase artifacts, azimuth coregistration errors, and impulse response degradation, which usually appear due to the assumption of a constant reference height during motion compensation. It accurately modifies phase history of all targets before azimuth compression, resulting in an enhanced image quality. Airborne L-band repeat-pass interferometric data of the German Aerospace Center experimental airborne SAR (E-SAR) is used to validate the algorithm.