栅格电子地图的无损压缩新方法

JBIG在压缩灰度或彩色图像时,需要将图像分解为多个位面,编解码效率低而且难以利用位面之间的相关性.文章提出了RBMA方法,首先将像素值转换为引用值,然后使用多重算术编码压缩引用值,避免了位面分解.实验表明,RBMA方法与JBIG相比不仅成倍提高了编解码效率,而且提高了约40％的压缩比.GIF以一维的形式编码像素,在处理相同颜色区域时存在字典条目长度增长缓慢的问题.本文提出的LZWB方法将具有相同颜色的区域特殊编码,只输出色块的颜色、色块宽度与高度.实验表明,LZWB提高了约20％的压缩比,解码速度约为GIF的3.7倍.     

分类后栅格数据特点分析及其矢量化算法

本文分析了遥感分类后栅格数据的特点,设计了一种改进的遥感分类后栅格数据矢量化方法,采用Visual C++编程实现,用实际数据进行了实验验证,并对比已有方法分析了矢量化结果的时间效率。分析结果表明:采用本文方法能完成大型分类后图像的矢量化,在计算机内存中处理矢量化栅格图的复杂度和速度得到提高,具有一定实用价值。     

网络电子地图的设计与应用

目前GIS带动的产业急剧膨胀,已经深入到市政工程、企业决策、交通运输、公安急救、旅游、科研、教育等各个方面。非GIS专业用户对地图的需求是在基础底图的基础上加载本专业部门的定位与属性信息,这就要求GIS系统支持简单易用的电子地图系统,以便于为实现非GIS用户对GIS应用的需求。本文根据网络地图的特点和设计地图的影响因素,介绍了网络地图设计的理论,并以河南省人民政府网站电子地图为例,展示笔者对网络地图设计的认识。     

小比例尺地图投影设计方法研究

针对地图投影的设计通常只能由具有数学与制图专业知识的专家完成的不足,该文对Robinson完全视觉化的地图投影方法进行扩展,提出一种基于软件方法的小比例尺世界地图投影设计方法,使普通用户能够快速创建新的地图投影或是修改一个已存在的投影:利用纬线长、纬线与赤道的距离、纬线弯曲度、经线弯曲度四个参数描述一种投影,并通过对比例变形、面积变形、角度变形、可接受的变形度等变形指标的视觉化展示向用户直观反映新投影的变形程度;同时通过可结构化的指数从整体上评估区域和角度变形。最后以Aitoff投影为例验证了方法的正确性。     

Seven possible states of geospatial data with respect to map projection and definition: a novel pedagogical device for GIS education

ABSTRACT

Conceptually, the theory and implementation of “map projection” in geographic information system (GIS) technology is difficult to comprehend for most introductory students and novice users. Compounding this difficulty is the concept of a “map projection file” that defines map projection parameters of geo-spatial data. The problem of the “missing projection file” appears ubiquitous for all users, especially in practice where data is widely shared. Another common problem is inadvertent misapplication of the “Define Projection” tool that can result in a GIS dataset with an incorrectly defined map projection file. GIS education should provide more guidance in differentiating the concepts of map projection versus projection files by increasing understanding and minimizing common errors. A novel pedagogical device is introduced in this paper: the seven possible states of GIS data with respect to map projection and definition. The seven possible states are: (1) a projected coordinate system (PCS) that is correctly defined, (2) a PCS that is incorrectly defined, (3) a PCS that is undefined, (4) a geographic coordinate system (GCS) that is correctly defined, (5) a GCS that is incorrectly defined, (6) a GCS that is undefined, and (7) a non-GCS. Recently created automated troubleshooting tools to determine a missing map projection file are discussed.     

Possibilities of using raster data in client‐side web maps

Companies and individual developers have recently put serious effort into improving web mapping libraries. A significant front in this development is hardware‐accelerated vector graphics. Owing to those efforts, and the continuously evolving World Wide Web, users can visualize large vector layers, and even animate them. On the other hand, this rapid development cannot be observed with raster data. There are some data abstraction libraries for reading raster files, although web mapping libraries do not use them to offer raster capabilities. Since there are no mature raster management pipelines on the web, this study explores two inherently different techniques for handling raster data. One of them uses the traditional, texture‐based method. The other is a hybrid technique rendering raster layers as vectors, overcoming some limitations of the raster model. While the traditional technique gives a smooth user experience, the hybrid method shows promising results for rendering hexagonal coverages.     

栅格数据等差分纬线多圆锥投影变换研究与实现

用户制作世界地图时,需要把拍摄的全球栅格数据投影转换到等差分纬线多圆锥投影坐标参考系下,用来和矢量数据叠加。文中导出了投影的正反解变换公式,并对变换公式的参数建立求解模型、采集参考点、纠偏参考点,然后采用3次多项式拟合求解出变换参数。栅格数据经过导入、配准、设置参考系信息后,采用投影正反解变换方法逐个像素进行投影变换,最终产生了一个等差分纬线多圆锥投影坐标参考系下的栅格数据。把拍摄的全球高清影像投影变换后作底图,并和矢量数据叠加制作地图,在我国地图出版、打印、展示方面有很多应用。     

基于COM的地图投影选择专家系统实现

现有的GIS软件中通常提供一定数量的地图投影方式供用户选择,地图投影选择是一个复杂的系统问题,需要考虑多方面的因素,对投影的各种参数进行评估,没有现成的公式、方案或规范可以遵循。本文通过分析地图投影选择问题的信息层次,论述了专家系统解决地图投影选择问题的可行性,讨论了详细的系统建立方法,并通过COM技术实现了地图投影选择的专家系统,并将系统与专业的GIS软件集成,为地图投影选择问题提供了一条解决思路。     

一种基于边界搜索的栅格矢量化算法

栅格数据的矢量化是GIS领域重要的研究内容。针对栅格数据矢量化准确率低和效率低等问题,该文提出了一种基于边界搜索的矢量化算法,通过对栅格图像的一次遍历,提取结点和中间点,生成弧段,构建多边形;并在构建多边形中,提出了一种简单易行的最右侧方向判断方法,综合运用最小外接矩形和射线法判定逆时针多边形的归属。实验表明,该文提出的矢量化算法能够较准确矢量化复杂的栅格图像,具有较好的效率,可为多值栅格图像快速矢量化及相关研究提供借鉴。     

地图投影变换网络服务的构建与实现

本文主要从选择地图投影变换方法、地图投影变换功能组件式设计与开发、地图投影变换网络服务的创建及访问入手,深入分析并研究了地图投影网络服务的构建与实现的关键技术,并通过创建桌面和网络两种应用程序进行服务访问与调用,经实验验证了地图投影变换网络服务的发布与共享能快速提高开发效率。     

地图投影解析变换的数值实现方法

系统阐述了地图投影、地图投影变换,以地图投影及其变换为基础,采用Visual C++6.0作为软件平台,开发了GIS的地图投影变换软件。本系统分为解析正算和解析反算两部分,其中解析反算先用数值变换方法求得相应变换系数,然后再按照解析变换的方法实现相应功能,这也是本文的主要思想。同时本文以公式较为简单的墨卡托投影和公式较为复杂的圆锥投影为例说明了以上过程。该系统不仅可以单独使用,也可以与其他GIS软件进行接口,增强GIS的地图投影变换功能。     

栅格数据生成等值线的一种实用方法

本文介绍了一种简单实用的基于规则格网数据绘制高质量等值线图形的方法。在该方法的关键过程(等值线追踪过程)中,提出栅格右关联标志的概念,并据此确定初始追踪段;追踪过程中依据邻域栅格值的组合特征确定后续点的走向,设计了避免等值线交叉的处理措施;为获得高质量的等值线图形,采用线性插值方法,得到准确定位和视觉效果较好的等值线图形。文中还介绍了编程实现的方法和技巧,关键算法的程序代码非常简洁,易于实现。     

地图投影的最小二乘二元多项式拟合的误差估计

探讨了在地图投影的最小二乘二元多项式拟合中参考点的分布对拟合误差的影响,提出了一种基于矩阵的秩亏的方法来判断参考点是否在指定次数的二元多项式空间的代数曲线上,并导出在极小范数最小二乘意义下的拟合多项式的误差估计式,公式表明拟合误差和参考点的最小二乘误差无关。     

GIS中开放式地图投影变换组件的设计

针对现有地图投影变换系统大都是内含于特定软件中的状况 ,本文提出顺应GIS向组件GIS和开放GIS发展的潮流 ,设计并实现了一个基于COM组件技术的规范通用的开放式地图投影变换组件。参照OpenGIS协会发布的有关地图投影变换的接口规范 ,设计了基于COM的开放式地图投影变换组件的接口、组件对象及总体构架 ;详细分析了地图投影变换的理论基础及方法 ,并选择适合计算机高效实现的反解变换法 ,实现了该地图投影变换组件。     

Map projection errors in the Weber problem

 When demand points are given as a planar map where projection method is explicitly stated, we usually know the latitudes and longitudes of these points from the map. Then we can solve the Weber problem on the globe, and we do not suffer from errors. This paper analyses how cylindrical projections cause distortion in the Weber problem when demands are distributed on the Northern Hemisphere. First, we demonstrate that planar solutions are always located south of the spherical solution if the Mercator projection, the equirectangular projections with standard parallels near the demands, or the equal-area projection with the same characteristic is chosen. Second, we verify that this geographical tendency is inclined to hold when the demand points, are distributed symmetrically, widely or toward the north. Received: 15 August 2001 / Accepted: 20 April 2002 This paper was partially written while the first author was visiting the Department of Geography at the Catholic University of Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgium [1993–1994]. He is grateful for the hospitality of this department. An earlier version of this paper was presented in 1994 at the Seventh Meeting of the European Operational Research Working Group on Locational Analysis in Brussels, and in 1996 at the Fifth World Congress of the Regional Science Association International in Tokyo. The authors would also like to thank the participants as well as three anonymous referees for their constructive comments.     

基于改进Web墨卡托投影的瓦片地图服务设计与实现

为解决网络地理信息应用二、三维一体化显示需要,通常做法是处理并存储两套不同投影的地图瓦片数据,一套采用Web墨卡托投影,面向二维地图应用;一套采用经纬度坐标,面向三维地图应用。这在一定程度上降低数据处理效率、浪费存储资源。文中提出一种改进Web墨卡托地图投影方法,并设计一种面向影像地图和DEM数据的瓦片化方法。方法生成的影像地图瓦片数据既能同时面向二维地图和三维可视化场景使用,又有效解决Web墨卡托投影不支持高纬度地区栅格地图表达的缺陷。将新型的地图投影和数据模型通过瓦片地图服务系统进行验证,证明这种新改进的投影和影像,以及DEM瓦片化方法具备较高的实用性。     

空间数据的栅格与矢量自适应可视化表达研究

为优化WEBGIS中空间数据的可视化表达效率,对栅格图片和矢量文本两种表达方式进行实验比较,文中提出矢量文本表达方式的结果数据量大小最终需要取决于用于描述空间数据的顶点信息量之和,因此不具有普适性,同时证明当顶点信息量之和在一定范围内时其效率又要优于栅格表达方式,在此基础上提出空间信息的栅格与矢量自适应数据表达模式。实验表明,该模式确实很好地提高了空间数据表达效率。     

互联网地图视觉质量的影响因素和优化对策

本文从地图制图专业视角出发,归纳互联网地图制图体系的要素及其关系,分析目前地图视觉质量仍待优化的必要性,并揭示现状问题的成因。进而结合互联网地图的特点、媒介环境和技术条件、受众认知与交互需求等,提出影响互联网地图视觉质量的用户考量、研究倾向、参与协同和介质技术等四大因素。由此,强调美学属性是地图必要的有机组分,网络地图服务的功能体验、交互体验、视觉体验相辅相成。最后,基于以用户为中心和跨学科协同的理念,回答了制图实践的方向性问题,从宏观指导、具体原则和实施细节三个层面,探讨了互联网地图视觉质量控制和优化设计的对策建议。     

顾及栅格空间拓扑关系的地表覆盖时空目标不一致性探测方法

地表覆盖与更新是地理国情监测、环境变化评估、生态系统保护等不可或缺的基础地理信息。遥感制图技术已成为地表覆盖信息提取的重要手段,但因地物光谱、纹理及时相等特征复杂性,地表覆盖更新数据往往存在错分、漏分,从而导致地表覆盖时空目标不一致。现有地表覆盖更新数据不一致性探测主要以人工检查为主、部分自动化为辅的方式,生产实践中需要大量的作业人员与时间,缺乏行之有效的不一致性自动化探测工具。本文研究分析了栅格地表覆盖更新数据不一致性检查面临的挑战,提出了基于复合逻辑量词的栅格空间拓扑关系计算方法、基于置信区间的更新期地表覆盖错分目标初判规则构建,以及利用空间约束多重匹配的更新期错分目标后验判断,形成了“关系-规则-判断”的地表覆盖时空目标不一致性探测体系。试验以山东临朐、垦利GlobeLand30数据为研究对象,经与统计一致性检核方法对比分析、参照真实地表影像数据,实现了地表覆盖时空目标不一致性探测与有效性检验,验证了探测方法可行性。     

Approaches for comparative evaluation of raster GIS-based landslide susceptibility zonation maps

Evaluation of maps generated from different conceptual models or data processing approaches at spatial level has importance in many geoenvironmental applications. This paper addresses the spatial comparison of different landslide susceptibility zonation (LSZ) raster maps of the same area derived from various procedures.