GIS應(yīng)用中的矢量數(shù)據(jù)壓縮算法研究.pdf

1、矢量數(shù)據(jù)壓縮一直以來都是GIS領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。通過減少矢量圖形的數(shù)據(jù)量，來滿足不同層次和尺度的應(yīng)用需求，達(dá)到降低數(shù)據(jù)傳輸、處理時(shí)間和存儲開銷，提高圖形的分析、渲染效果的目的。矢量數(shù)據(jù)壓縮算法的研究歷史可追溯至四十多年前。目前已出現(xiàn)了許多壓縮算法，如Douglas-Peucker算法(DP算法)、Lang法、Li-Openshaw算法、基于小波分析的壓縮算法，以及一些結(jié)合智能算法（例如遺傳算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、粒子群算法）的壓縮算法。對

2、該問題的研究雖然已有一些成果，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，以及不斷衍生的新需求，矢量數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域仍有一些問題未得到良好的解決。
　　本文針對DP算法可能存在的問題進(jìn)行了分析和優(yōu)化，針對算法在處理多矢量數(shù)據(jù)時(shí)可能導(dǎo)致的兩類拓?fù)洚惢瘑栴}進(jìn)行分析研究并給出有效可行的解決方案，保證了多矢量圖形壓縮時(shí)的拓?fù)湟恢滦?。論文主要工作如?
　　(1)提出了一種基于節(jié)點(diǎn)重要性的分段DP算法，并對其進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與經(jīng)典DP算法相比，

3、本文算法在圖形形狀保持度和時(shí)間效率上都有所提高。
　　(2)針對相鄰圖形公共邊在化簡時(shí)容易發(fā)生的裂縫問題，本文提出了一種基于掃描線和Geohash索引的公共邊提取算法。首先利用單調(diào)鏈掃描線算法確定每個(gè)圖形的相交圖形;其次對于外接矩形相交的兩圖形，利用圖形的Geohash索引快速查找兩圖形的公共點(diǎn)，提取公共邊和非公共邊，并標(biāo)記公共邊的頂點(diǎn)順序;最后對于壓縮過的公共邊進(jìn)行標(biāo)記，保證公共邊只處理一次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法不僅可解決公共邊

4、裂縫問題，在時(shí)間效率上也具有較大優(yōu)越性。
　　(3)針對化簡時(shí)存在的自相交或相交拓?fù)洚惢瘑栴}，本文提出了一種基于Geohash索引的相交拓?fù)洚惢焖偬幚硭惴?。首先將化簡前、后曲線圍城的多邊形區(qū)域轉(zhuǎn)化為Geohash編碼，以得到的Geohash編碼集合作為查詢條件在自身圖形以及相關(guān)圖形中檢索編碼對應(yīng)的點(diǎn)，再通過射線法精確判斷這些點(diǎn)是否位于化簡前、后曲線圍城的多邊形區(qū)域內(nèi)。若存在點(diǎn)位于該多邊形區(qū)域內(nèi)，則說明可能會(huì)發(fā)生自相交或相交，進(jìn)行