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移动GIS中矢量数据压缩及传输问题研究

作　者: 秦斌
导　师: 方源敏
学　校: 昆明理工大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 移动GIS 矢量数据压缩 Douglas-Peucker算法渐进传输
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着无线网络通信技术、计算机技术的发展以及移动设备性能的提高,通过无线通信将GIS与整个数字空间结合起来,提供实时的移动定位及空间信息服务已成为GIS发展的迫切要求。移动GIS是继WebGIS之后GIS发展的又-新潮,它是GIS在嵌入式系统基础之上,以移动智能终端为信息载体,利用移动计算技术、嵌入式GIS技术与无线网络通信技术相集成,从而改变地理信息的获取和处理方式,使人们随时随地享受GIS提供的空间信息服务。本文回顾了移动GIS的发展背景,介绍了移动GIS中矢量数据压缩和传输的研究意义和国内外研究成果,以及移动GIS的概念、体系结构和移动定位技术、无线通信技术、嵌入式技术等相关技术。通过对移动GIS相关技术和移动智能终端设备以及传输环境特点的介绍,分析了移动GIS中矢量数据压缩的必要性。结合对矢量数据压缩基本算法和相关优化算法的介绍,分析其各自优缺点,针对符合移动GIS压缩存储和传输要求的Douglas-Peucker算法进行改进,改进算法解决了Douglas-Peucker算法由于未考虑线状目标之间的相互关系所造成的压缩后边界失真问题,同时在一定程度上控制了面积偏差,增加了压缩精度。在矢量数据得到压缩的基础上,更好的保留了图形的特征。利用VC++对Douglas-Peucker改进算法进行了实现,并采用MapInfo的MIF格式矢量数据进行实验,与Douglas-Peucker算法进行了比较,并对基于自然规律的Li-Openshaw算法进行了验证。最后,通过研究使用无线网络传输空间矢量数据的特点,结合目前无线网络技术的发展以及移动空间信息服务要求,介绍了渐进式传输的思想,探讨了空间矢量数据渐进传输的关键技术和原则。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 选题背景及研究意义  8-9
  1.2 国内外研究成果  9-11
    1.2.1 国外研究成果  10
    1.2.2 国内研究成果  10-11
  1.3 论文组织结构  11-12
第二章移动GIS及其相关技术  12-28
  2.1 移动GIS的概念  12
  2.2 移动GIS特点  12-13
  2.3 移动GIS的体系结构  13-16
    2.3.1 移动GIS的硬件构成  14-15
    2.3.2 移动GIS的软件系统  15-16
  2.4 移动GIS相关技术  16-28
    2.4.1 移动定位技术  16-22
    2.4.2 无线通信技术  22-25
    2.4.3 嵌入式技术  25-27
    2.4.4 嵌入式GIS  27-28
第三章移动GIS中矢量数据的压缩  28-54
  3.1 移动GIS中矢量数据压缩的必要性  28
  3.2 本文矢量数据压缩研究范围  28-29
  3.3 矢量数据压缩概述  29-30
    3.3.1 矢量数据压缩的定义  29
    3.3.2 矢量数据压缩算法的评价指标  29-30
  3.4 矢量数据基本压缩算法及其分析  30-33
    3.4.1 垂距限值法  30-31
    3.4.2 角度限值法  31
    3.4.3 Douglas-Peucker算法  31-32
    3.4.4 光栏法  32-33
  3.5 相关优化算法及其分析  33-43
    3.5.1 Li-Openshaw算法  34-35
    3.5.2 渐进式化简算法  35-39
    3.5.3 小波技术  39-40
    3.5.4 遗传算法  40-43
  3.6 Douglas-Peucker算法的改进  43-50
    3.6.1 Douglas-Peucker算法的优势  43
    3.6.2 Douglas-Peucker算法存在的问题及已有改进算法  43-44
    3.6.3 本文提出的改进算法  44-50
  3.7 算法实验  50-54
第四章移动矢量数据的传输  54-61
  4.1 渐进式传输技术  54-56
  4.2 矢量数据渐进传输的关键技术  56-59
    4.2.1 层次细节的存储技术  56-57
    4.2.2 矢量数据缓存技术  57-58
    4.2.3 服务器端的数据组织  58-59
  4.3 渐进式传输协议  59-61
第五章总结与展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-70
附录  70

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