基于Douglas-Peucker的矢量数据压缩算法

由于Douglas-Peucker算法未考虑空间对象间的拓扑关系,易造成矢量空间数据压缩后的面状地物公共边出现“裂缝”现象,出现失真问题。针对该问题,该文提出了Douglas-Peucker一种改进算法,通过实验验证,改进的算法不仅能较好地保留图形特征,而且提高了压缩精度。     

基于单调链法的凸壳三角剖分算法研究

在分析应用相关定义的基础上，该文提出了一种基于单调链法的凸壳三角剖分方法。这种算法的计算复杂度优于标准的Delaunay算法，有效性也比许多凸多边形算法要突出，是一种行之有效的快速算法。将它用于网格重新剖分处理，在矢量图形网格的简化、优化、压缩以及传输中都具有现实的应用意义。     

一种存储复杂多边形包含关系的四叉树索引

地表覆盖/土地利用矢量数据中存在大量包含成千上万个空洞(甚至嵌套空洞)的复杂多边形,现有空间数据索引没有表达复杂多边形及其空洞之间的包含关系,导致空间数据冲突检测与更新等处理存在计算量大、效率低等问题.针对此问题,提出了一种存储多边形包含关系的四叉树索引方法.该方法根据结点中的多边形与四叉树相应象限中轴线相交的方式将多边形对象分为5种类型,即仅与X正轴相交、仅与X负轴相交、仅与Y正轴相交、仅与Y负轴相交以及与XY轴都相交,并将这些多边形对象分别存储在相应层次索引结点中的5个子列表(桶)中,然后在结点多边形对象中存储多边形之间的父子包含关系.最后设计并实现了该索引及相应的查询、插入、删除等算法,并用实际地表覆盖数据验证了本文方法的有效性.实验结果表明,采用本文索引方法的复杂地表覆盖矢量数据增量更新效率数倍于现有四叉树索引方法,且随着数据量的增加效率提高更明显.     

保持拓扑一致性的等高线化简算法研究

等高线的化简是地图综合中的一个重要问题。而拓扑一致性的维持是化简的难点,应用常规的Douglas-Peucker算法可能引发相交和自相交。引入了基于约束Delaunay三角剖分和自适应单调链的等高线拆分算法,并在理论上证明了对拆分后的子曲线化简将不会产生拓扑异化。在实验中,该算法能将数据量压缩至10％,并依然未产生相交和自相交。     

多边形区域内储层建模结点三角剖分算法研究

结合储层建模结点数据的特点 ,提出了一种对多边形区域内建模结点数据进行快速三角剖分的算法 .如果区域边界边与剖分三角形可能相交 ,根据边界边顶点与剖分三角形确定的矩形区域的关系 ,对于不同情况 ,通过计算矢量叉积 ,或最坏情况下通过计算交点 ,来确定边界边与剖分三角形是否真正相交 .同时 ,讨论了在剖分过程中 ,对边界边链表进行实时更新 ,逐步减少边界边的思路 .虽然整个算法的时间复杂度最坏情况为 O( 3× m×n) ( m为多边形区域内结点形成的三角形个数 ,n为边界边个数 ) ,但在实际应用中 ,对大批量的储层建模结点数据进行三角剖分时 ,文中提出的算法具有比较高的处理效率     

基于World Wind矢量数据压缩的研究与实现

矢量数据的压缩对于数据网络传输以及提高整个可视化系统的效率来说是一项很莺要的工作.本文对现有曲线矢量数据压缩算法进行比较,着重分析了曲线矢量数据压缩的Douglas-Peucker算法及相关理论,给出了该算法的递归实现,并在World Wind环境中实现了Shape格式文件的快速显示.实验结果证明,经过压缩后的矢量数据兼顾存储空间和显示精度,提高了World Wind应用效率.     

一种基于矢量量化彩色图像的水印方法

给出了一种基于彩色图像矢量量化压缩域的码字索引上的水印嵌入算法.在对彩色图像进行矢量量化时,采用一套训练好的共享码本分别对彩色图像分离出的红、绿、蓝三色分量所对应的单色图像进行矢量量化编码,并同时在每n个彩色图像块中最多修改其中一个图像块的某一影响最小的单色图形块所对应索引的奇偶性,嵌入log2(n 1)比特的水印信息.该方法已在微型计算机上进行了实验,结果表明,图像水印的嵌入引起的失真较小,并且水印具有一定的鲁棒性.     

基于分治思想的空间三角面对快速相交检测算法

空间三角面对相交是计算机图形中的基础问题,相关检测算法已广泛研究.现有算法中着重异面时的相交检测,对共面情况研究相对较少,而在空间三角面对相交问题中共面、异面各种情况均较常见,共面相交检测会影响整个相交检测问题的效率和准确性,此外如何高效应用不同情况的检测算法的研究也较少.基于分治思想,考虑空间三角面对检测的各类情况及算法的实用性,将问题分为不相交快速排斥、共面相交检测和异面相交检测3类情况,通过优化算法流程来提高算法效率.实验结果表明,在共面和异面2种情况下,本文算法的计算效率均优于参考算法.     

一种改进的点定位算法

通过对传统的点定位算法——奇偶法则算法的分析 ,提出了一种改进的奇偶法则的实现算法 .在改进算法中 ,从待判定点引出的射线定义为与 x轴平行且与其同向 ,对射线与区域边界边的相交情况进行了分类处理 .通过分析射线与边界边的位置关系 ,只有少数情况需要计算其交点 ,而大部分情况只需简单比较即可得出相交情况 .当射线穿过两条相邻边界边的交点时 ,根据定义的法则 ,只进行一次相交情况的判定 .因此 ,改进算法减少了计算交点的次数 ,提高了点定位的效率 .最后通过实际应用 ,对传统算法与改进算法在同样条件下的处理时间进行了比较     

一个有效的多边形窗口的线裁剪算法

在已有的一般多边形窗口的线裁剪算法的基础上提出了一个新算法,该算法通过内包围盒的方法,排除大量不与裁剪线段相交的多边形的边,从而降低了求交中复杂度极高的乘除法运算量,保证了算法的快速、高效.     

基于时序参数的重复数据删除索引优化技术研究

针对系统中存在的索引检索效率问题,提出了一种基于时序参数的快速索引优化算法,该算法通过时间参数和序数参数获取数据块的热度值,将高热度值的数据块指纹组合成了一个高优先度的快速索引.快速索引与主索引组成了重复数据删除中的两层索引结构,从而提高了系统的检索性能.通过实验验证了基于时序参数的索引优化算法的优越性.     

GIS中弧段数据结构的扩展与应用

现有的矢量型弧段数据结构能有效地存储和组织弧的坐标信息,但一些基于矢量的运算过程其计算效率有限.借鉴空间索引思想,论文提出对弧进行分段并增加各段的空间坐标范围信息,扩展弧段数据结构,以便计算过程中的快速索引和计算.论文阐明了该扩展数据结构的实现方法,并以点、弧距离计算为例分析了分段数量与计算效率间的关系,验证了该结构的实用性.测试表明,采用该扩展数据结构,可有效提高一些基于矢量的运算过程的性能,从而可间接推动一些矢量算法的实用化.     

软件实验DNA k-mer index四字链表字典树检索算法

针对软件实验中常涉及到的DNA碱基序列k-mer 问题,提出一种基于四字链表字典树的快速检索算法。根据不同的k值建立深度为k的四字字典树,最大程度地避免字符串中重复公共前缀而造成的空间浪费,压缩内存消耗,降低空间复杂度;以叶子节点作为k-mer 结束标志建立索引查询链表,并输出k-mer 的所有序列号与位置号,最终完成DNA序列k-mer 问题的建立索引与快速查找任务。实验表明,该算法具有很高的查找效率,且可以减少查询时间,能够高效解决DNA序列的k-mer index问题。     

基于改进R*树的移动GIS多尺度渐进传输与表示

针对传统单一尺度空间数据在低速无线网络环境中难以由移动GIS下载与表示的问题,在研究矢量数据多尺度表示与R*树空间索引的基础上,设计并实现了改进的多尺度R*树空间索引算法.该算法使得R*树中非叶子结点能够关联合适尺度的空间对象实体,保证海量的矢量数据在服务器端得到了有效的多尺度组织.在该算法的基础上,借助于移动GIS端所设计的缓冲式多尺度空间数据存储与管理,以及基于请求/应答模型的GML流式数据传输,设计并实现了面向移动GIS的矢量数据多尺度渐进传输模型,从而使得移动GIS能够以较高的效率下载和表示各种尺度的空间数据.通过真实的土地利用现状空间数据实验,验证了该方法在无线网络情况下能够有效地提高移动GIS的数据传输效率.     

基于点区域分布的多边形窗口线裁剪算法

通过判断多边形窗口顶点相对于裁剪线段所在直线的区域分布,明确窗口的哪些边与裁剪线段所在直线相交;再通过判断裁剪线段两端点相对于这些多边形窗口相交边的区域分布,最后确定裁剪线段与多边形窗口的实际交点.避免大量不必要的求交运算和其他复杂的辅助操作.实验结果表明:新算法提高了裁剪效率,对各种情况都能快速、正确地得到结果.     

工业设备远程监控中的数据压缩研究

针对大型工业翻车机设备远程监控系统中实时数据传输效率的问题,提出了一种对字符数据和图像采用改进的LZW算法压缩、对时间属性采用时间预测压缩算法进行压缩的方法。其中,改进的LZW算法主要是对构造的字符编码表的长度进行动态分配,并建立父亲指针索引和HASH索引;而时间预测编码压缩方法主要是对时间属性数值进行了压缩。最后采用检验数据压缩性能的指标,通过实例验证改进的LZW算法的数据压缩效果。实验结果表明,改进的LZW算法较WINRAR压缩方法具有较好的数据压缩效果。     

一种改进的点定位算法

通过对传统的点定位算法－－奇偶法则算法的分析，提出了一种改进的奇偶法则的实现算法，在改进算法中，从待判定点引出的射线定义为与x轴平行且与其同向，以射线与区域边界边的相交情况进行了分类处理，通过分析射线与边界边的位置关系，只有少数情况需要计算其交点，而大部分只需简单比较即可得出相交情况，当射线穿过两条相邻边界边的交点时，根据定义的法则，只进行一次相交情况的判定。因此，改进算法减少了计算交点的次数，提高了点定位的效率，最后通过实际应用，对传统算法与改进算法在同样条件下的处理时间进行了比较。     

一种基于小波变换与分类矢量量化的图像压缩算法

为了提高数字图像的压缩比率,提出了一种将小波变换与分类矢量量化相结合的图像压缩算法.该算法首先对图像进行小波分解,充分利用不同尺度小波系数的相关性,并对不同尺度的子图使用分类矢量,不同类使用不同大小的子码书.为了解决高维矢量在算法实现时效率较低的问题,采用非线性插值对构造好的码矢量进行降维.实验表明,该方法在提高图像压缩比的同时,降低了算法的时间复杂度,从而提高了算法的效率.     

一种基于小波变换与分类矢量量化的图像压缩算法

为了提高数字图像的压缩比率,提出了一种将小波变换与分类矢量量化相结合的图像压缩算法.该算法首先对图像进行小波分解,充分利用不同尺度小波系数的相关性,并对不同尺度的子图使用分类矢量,不同类使用不同大小的子码书.为了解决高维矢量在算法实现时效率较低的问题,采用非线性插值对构造好的码矢量进行降维.实验表明,该方法在提高图像压缩比的同时,降低了算法的时间复杂度,从而提高了算法的效率.     

带距离矩阵计算的矢量中值滤波快速算法

为提高彩色图像中的经典矢量滤波算法和其扩展算法的运算效率,提出了一种针对滤波窗口内带矢量距离矩阵计算的滤波快速算法.通过分析当前像素滤波窗口的矢量距离矩阵与邻近像素矢量距离矩阵之间的关系,设计了一种滤波窗口内像素的排列规则.新矢量距离矩阵的值大部分可来自于邻近多个像素存储的矢量距离值.该新方法能够保持与原方法相同的滤波效果,且适合于任意大小滤波窗口.实验给出了多种矢量滤波的使用前后滤波时间,结果显示快速算法能够在常见滤波窗口下减少计算时间约50%~70%.