王玉海[1]2001年在《基于小波的矢量地图数据压缩模型和方法》文中研究说明矢量数据压缩在地理环境仿真、地图数据库建设及地理信息系统研究中都具有重要意义。本文利用小波分析研究了矢量地图数据压缩模型和算法。 本文研究的内容是：建立基于正交小波基的矢量地图数据压缩模型和算法；建立基于B样条小波基的矢量地图数据压缩模型和算法；建立基于多进制小波基的矢量地图数据压缩模型和算法。主要解决小波变换后矢量地图压缩数据边界失真的现象和特征点产生位移的现象。 边界失真主要是围绕对原数据进行变换前边界处理来研究的，较好地解决了上述问题。 特征点产生位移主要是对特征点进行追踪，变换后再回插来解决此问题，同时，这一方法对原数据也起到了优化的作用。 利用这一系列模型，可以根据原矢量数据得到多层次、多细节的压缩数据，以满足地理环境仿真和数据库建设等应用中不同层次的需求。
王玉海[2]2008年在《地理信息服务中数据传输的策略研究》文中研究表明地理信息服务同传统的地理信息系统的根本区别在于:它强调的是共享服务和个性化“服务”的一致性。地理信息服务就是在空间信息传播的过程中为不同的用户提供优质的、满足需求的空间信息产品。所以,地理信息服务就是研究产生这些不同结果的服务过程,以及这些过程的实施方式。本文对地理信息服务的构建以及实现过程中的一些问题进行了较深入的研究,主要研究内容和创新点如下:1.分析目前比较先进的两种地理信息服务模式——基于Web Service的GIS与网格GIS,总结其技术特点、关键技术以及各种技术的局限性,然后在此基础上,借鉴这两种地理信息服务体系结构的先进模式,构建了基于安全的地理信息服务体系结构,与上述两种模式相比较,具有结构上更加灵活(可以构建满足多重需求的混合模式的服务体系)、资源数据的访问和网络传输更加安全、服务权限管理更加灵活便捷等特点。2.从地理信息服务中数据传输应用的角度出发,在分析各种传输协议性能特点的基础上,从网络数据传输协议的传输层和应用层两个层次研究地理信息服务系统应用的特殊性,根据应用的特殊需求提出采用相应的数据传输策略,提高应用系统中各类数据传输的性能和为多用户提供地图服务、位置服务以及各种应用服务的综合能力。3.结合空间图像数据的应用特点,分析提升型小波分析算法和JPEG2000图像压缩技术的特性,建立基于提升型小波变换和JPEG2000图像压缩技术的空间图像数据的压缩和传输模型,实现数据分层压缩,分层传输,分层显示的渐进式传输技术,提高用户作业的响应速度,减少网络数据的传输总量。4.结合应用需求,分析常用数据加密算法,在地理信息服务系统中图像数据的压缩和传输模型的基础上,结合通用加密技术,建立基于安全的空间图像数据压缩与传输模型,解决数据传输应用中安全与效率之间的矛盾。5.分析矢量数据常用算法技术特点和矢量数据的组织、存储特点,建立基于小波变换、Douglas算法和曲率分析算法的线状要素压缩和优化的自适应模型。6.基于文件的通用无损压缩技术,根据空间矢量数据的存储特点,建立基于整数变换、二阶差分变换、二阶均值变换和LZW无损压缩算法的空间矢量数据的无损压缩模型。7.分析国内外矢量数据渐进式传输模型的特点,根据网络环境下矢量数据的存储及显示特点和人们由粗到细、由总体到局部的空间信息认知规律,建立基于小波变换的空间矢量数据的渐进式传输模型,提高用户的作业响应时间,同时使用户在不增加数据量的前提下,得到多尺度的空间矢量数据。8.根据用户需求和应用环境,建立基于安全的地理信息服务系统原型。
薛帅[3]2017年在《地理空间数据加密和隐写的模型与方法研究》文中指出地理空间数据是国家信息化建设的战略资源和国家空间信息的核心部分,也是一切地球科学研究的地理定位框架。随着数字技术和网络技术的普及与发展,地理空间数据的获取、存储、使用、访问、传播和复制比以往更加简单快捷,但网络环境的公开性使得窃取、篡改、伪造、侵权、泄密等恶意行为对地理空间数据安全构成巨大威胁,限制了地理信息共享与服务的健康发展。为此,本文以保护地理空间数据安全分发为目标,围绕地理空间数据安全处理的理论、模型与方法开展了较为系统和深入的研究,主要工作及取得的成果如下:(1)构建了面向分发的地理空间数据安全理论与技术体系。阐述了地理空间数据安全的相关概念、模型、技术与方法,建立了地理空间数据与安全机制之间的映射原则。在此基础上,构建了地理空间数据安全理论模型和技术体系,设计了地理空间数据安全分发流程,构造了面向分发的地理空间数据安全处理模块;面向地理空间数据安全分发的功能需求,将地理空间数据安全处理分为地理空间数据压缩处理、地理空间数据加密处理、地理空间数据隐写处理和地理空间数据安全分发系统模型验证四个方面。(2)研究了地理空间数据压缩处理的模型与方法。阐述了地理空间数据类型与特点,建立了地理空间数据压缩理论模型;分析了压缩过程对地理空间数据精度的影响,总结了数据压缩过程中顾及误差的处理方式,设计了矢量数据组织策略;在此基础上分析了压缩过程中的误差类型与特点,通过限制和修正数据误差,提出一种顾及最大绝对误差的频率域矢量数据压缩算法。(3)研究了地理空间数据加密处理的模型与方法。建立了地理空间数据加密的通用理论模型,面向地理空间数据获取与分发过程中的安全问题,探讨了适用于地理空间数据安全与高效分发的加密策略;设计了数据组织方法,并在此基础上分别提出了矢量数据加密方法和栅格数据加密方法;结合地理空间数据的特征和类型,从不同角度分析了算法的可靠性与安全性。(4)研究了地理空间数据安全隐写模型与方法。比较了地理空间数据类型与特点,分析了当前隐写模型与方法存在的科学问题,并建立了地理空间数据隐写通用理论模型;根据地理空间数据的使用环境与应用需求,建立了一种抗检测的安全隐写模型;顾及地理空间数据的可用性,提出了适用于网络环境的自适应隐写方法,探讨了最大隐写容量与安全性之间的关系。(5)研究了地理空间数据安全分发系统框架与功能。根据地理空间数据安全分发需求,建立了地理空间数据安全分发系统框架,设计并阐述了地理空间数据安全分发系统功能;最后,以矢量数据和栅格数据为例,验证了地理空间数据安全分发系统及本文提出的模型与方法。
朱长青, 王玉海, 李清泉, 柳林涛[4]2004年在《基于小波分析的等高线数据压缩模型》文中研究指明鉴于矢量地图数据压缩在地形环境仿真、制图综合、GIS等研究中具有重要作用 ,为此 ,利用小波变换理论和矢量地图数据的特点 ,提出了一种用于等高线数据压缩的模型和方法 ,即首先 ,基于小波变换的特征 ,提出了基于小波变换的等高线数据压缩的基本思想 ;然后 ,根据等高线数据的小波变换特点 ,研究了小波变换的边界处理 ;同时 ,给出了用于等高线数据压缩的特征点选取方法 ;并提出了基于小波变换的等高线数据压缩模型 ;最后 ,根据提出的压缩模型 ,对实际等高线数据进行了实验。理论分析和实验结果表明 ,该方法不仅能保持较高的压缩比 ,而且能使压缩后的数据保留原来数据的变化趋势 ,从而较好地反映了原数据的内在特性和规律性
胡艳[5]2007年在《矢量地图数据无损压缩算法的研究》文中指出本文主要针对当前数据量和网络带宽两方面对矢量地图数据的存储和传输带来的种种限制,研究了矢量地图数据的无损压缩算法。通过对通用数据无损压缩算法的改进,提出综合运用几何压缩和通用无损压缩的策略,实现了矢量地图数据的无损压缩,从而在压缩速度和压缩比上保证了该算法的高效性、准确性。本文的研究工作主要体现在以下几方面:1、在综合分析国内外矢量数据压缩算法和通用数据无损压缩算法发展现状的基础上,对无损数据压缩的原理与方法进行了全面的阐述,对其存在的优点与缺点进行了分析。2、对通用无损压缩算法中典型算法Huffman、LZSS、LZW算法在编码原理、编码过程等方面进行了深入的研究,通过实验数据分析并比较了叁种算法在压缩时间、压缩比、算法复杂性方面的性能特点及其在编码方式上的优劣,筛选出适合矢量地图数据无损压缩的LZW算法。3、在对矢量地图数据存储特性进行深入分析的基础上,提出了综合运用几何压缩和通用无损数据压缩算法的策略。根据矢量地图数据中各几何图形要素的不同存储特点,研究了有效的几何压缩算法。同时针对LZW算法的不足进行了改进。实验数据证明本算法能够取得较好的压缩效果。4、结合课题需要,设计并实现了矢量地图数据无损压缩的实验分析系统,系统支持压缩速度、压缩率等性能指标的分析。
王玉海, 朱长青[6]2003年在《多进制小波在矢量地图数据压缩中的应用》文中提出矢量地图数据压缩在地形环境仿真、制图综合、GIS等研究中具有重要作用。利用多进制小波变换理论和矢量地图数据的特点,提出了基于多进制小波变换的矢量地图数据压缩的模型和方法,并从理论上分析了多进制小波变换与二进制小波变换的相互联系、区别及多进制小波变换所具有的优良特性。在对实际数据试验的基础上,分析了利用多进制小波变换得到的矢量地图数据具有多层次、多细节、能够保持良好形状结构特征的性质。
王刚[7]2011年在《顾及要素特征的层次增量分块矢量数据组织与高效网络传输研究》文中研究表明随着互联网软硬环境建设的不断发展,互联网因其固有的分布式特征已逐步成为数据发布、数据共享、分布式计算的平台,借助于互联网这一广阔的信息传输平台,GIS应用领域得到了更大限度的拓展,在网络技术,多媒体技术、空间信息技术等的推动下,WebGIS技术得到了更为深层次方面的发展与应用。在GIS应用中主要存在两类数据分别为矢量数据与栅格数据,矢量数据由于数据结构紧凑、冗余度低,有利于网络和检索分析,图形显示质量好,精度高等优点而得到广泛地应用,而栅格数据则凭借着数据结构简单,便于空间分析和地表模拟,现势性较强等优势在目前国土监测、灾害分析、环境监测等方面发挥了重要的作用。目前由于矢量数据应用的广泛性和实用性,使得矢量数据成为空间信息化建设的基石,同时也因为针对不同的应用需求,各种GIS软件商对数据结构和模型采用不同的设计理念,使得矢量数据的数据结构呈现的多样性和复杂性,但目前以上的各种数据模型还不能很好地解决WebGIS中矢量数据的快速传输和客户端显示等问题。随着web2.0技术的发展与成熟,基于栅格数据下的高性能网络传输已经通过分块模型得到了基本的解决,使得以栅格图片格式为基础的WebGIS技术成熟起来,并投入到国家信息化建设的各个领域,但由于栅格数据自身所固有的缺陷,使得目前基于栅格图片技术建立的WebGIS使用受到了功能的限制。因此,基于矢量数据的WebGIS的研究与探索就成了目前关注的焦点话题之一。文章首先从WebGIS基本特征、实现的技术模式以及体系结构等方面详细叙述了WebGIS实现机制,从应用方面分析了各种WebGIS搭建方法的优势和不足,结合目前成熟的基于地图图片的WebGIS技术,通过实验分析了这种技术下数据组织模型、数据交互式传输以及数据展示等方面的,同时也分析当前采用矢量数据渐进式传输的数据组织思想、特点以及存在的问题。其次,本文从缓存的存储方式、服务器端缓存和客户端缓存等方面讨论了如何将这种技术应用到基于矢量数据的WebGIS中,从而最终减少数据的重复性传输；阐述了四叉树数据结构,提出了基于文件存储的线性四叉树构建方法,并讨论了同一等级和上下级之间的拓扑关系；同时结合矢量数据渐进式传输中用到的模型以及WebGIS的理论,采用以空间换时间的思想,提出了基于层次增量分块矢量模型的服务器端矢量数据组织模型,并给出了相应的矢量块的剪裁及文件命名存储等的方法,同时也给出了客户端的矢量块文件数据融合实现机制。接着,本文从与网络传输密切相关的矢量数据数据量入手,从数据压缩的基本原理和一般方法阐述了数据压缩的实质,从局部压缩思想和整体压缩思想两方面对矢量数据五种有损压缩算法进行了阐述与分析,考虑到以上压缩方法存在数据信息丢失的问题,所以本文从基于统计模型和基于字典模型两方面阐述了Huffman编码、算术编码以及基于第一类字典编码、第二类字典编码的无损压缩算法,同时结合矢量数据特点、网络传输以及数据压缩,指出除了要建立一种合适的矢量数据模型外,还要对矢量数据传输前进行多种组合的压他缩,并给出了矢量数据坐标几何压缩的方法以及基于Gzip编码的网络压缩与传输的思路,从而减少了网络传输的矢量数据量；同时结合服务器端的矢量数据组织,提出了从控制刷新数据量,采取基于特征要素交互式传输和基于Web Service的交互式异步传输等方面的传输策略来提高矢量数据的传输效率,最终达到提高用户体验的目的。文章最后通过实验从网络传输数据量、传输时间以及客户端数据显示与编辑等方面对前面叙述的数据压缩、缓存技术运用、传输策略以及数据融合等进行验证,同时也指出以上方式存在的问题。
杨建宇[8]2005年在《基于组件的分布式地理信息服务研究》文中研究指明随着Internet的普及和IT技术的迅速发展,传统的地理信息系统软件模式正从“系统与功能”向“服务与应用”的趋势演变。Esri公司指出,分布式的地理信息服务是未来GIS发展的两大方向之一。许多国家和国际组织对分布式地理信息服务的研究也给于特别关注。同时,分布式地理信息服务的应用范围非常广泛,可以应用于农业、林业、海洋、环境、交通、城市建设、通讯、新闻媒体、教育以及军事等几十个领域。因此,分布式地理信息服务是非常重要的一个新兴的前沿研究方向。 本文在两个实际应用系统的推动下,对分布式地理信息服务的相关关键技术进行了深入的研究和实践。从提高系统效率的角度考虑,本文首先重点对空间数据的管理、压缩和渐进传输进行了研究和实验:进而基于微软.NET框架,利用Web Services和COM/DCOM/COM+技术,遵循OpenGIS相关规范设计与实现一个基于组件的分布式地理信息服务体系结构;设计与实现了服务器端和客户端的相关组件;最后本文通过两个实际应用系统验证了上述理论和技术的可行性和正确性。本文主要研究工作如下: (1)对现有的分布式组件对象技术进行了总结与分析。本文对现有分布式对象技术COM/DCOM/COM+、CORBA、RMI/EJB/J2EE和Web Services组件技术进行总结与分析,指出其优缺点,提出本研究采用相关组件技术的原因与理由。 (2)对空间数据的高效组织与管理进行了深入的研究。无论是对传统桌面GIS还是对基于Internet分布式地理信息服务来讲,空间数据的有效组织与管理都是非常关键的问题之一。本文针对具体的应用实例,在深入分析现阶段空间数据管理现状的基础上,把空间数据分为基础空间数据和行业应用空间数据,设计了各自多级索引数据组织方案,针对具体的军事标绘数据设计了具体的数据库表。 (3)为了提高系统运行效率,对矢量空间数据的压缩和渐进传输进行了深入的研究与实验。矢量空间数据的压缩和渐进传输国内研究的很少,国外相关文献也不多。本文首先对矢量空间数据的压缩与化简进行了综述,然后重点研究了两种重要的矢量数据压缩算法:改进的Douglas-Peucker算法和基于小波的压缩算法。并对其改进的DP算法和基于小波的压缩算法效率进行了对比实验分析。提出了基于BLG树和改进的DP算法的矢量数据渐进传输算法,设计了相关的体系结构和矢量数据渐进传输文件格式,对所提出的渐进传输方法进行了实验与分析,结果表明采用渐进传输方法能较大的提高系统的效率。
王奇胜[9]2012年在《矢量地理数据数字水印算法及其应用研究》文中研究说明矢量地理数据是地理空间数据的重要组成部分，是国民经济、国防建设中不可缺少的战略资源，在国家经济建设、人民生产生活中发挥着重要的基础作用。在目前信息化、网络化时代，矢量地理数据作为一种数字产品不仅面临着严峻的安全问题，而且由于矢量地理数据空间定位性和精度等特殊要求使其更加容易受到安全威胁，造成的影响和损失也更加广泛、严重。在这样的背景下，矢量地理数据的安全迫切需要可靠、有效的技术来保障。数字水印技术是符合矢量地理数据安全需求、同时继承和发扬了传统信息安全技术的前沿技术，在矢量地理数据安全保护方面正在发挥越来越重要的作用。基于数字水印的优势，针对矢量地理数据中的安全问题，论文对矢量地理数据数字水印算法及其应用进行研究，主要研究成果如下：1、对基于鲁棒水印的矢量地理数据水印模型与算法进行研究。基于矢量地理数据变换域鲁棒水印本质特征分析，剖析现有矢量地理数据变换域鲁棒水印算法的缺陷，将数据划分作为变换域鲁棒水印的基础，提出了一种矢量地理数据变换域鲁棒水印模型，并基于模型提出了一种基于DFT的抗平移矢量地理数据鲁棒水印算法，对模型进行了实践和验证。并基于鲁棒水印的研究成果，针对矢量地理数据更新中的问题，提出了一种基于鲁棒水印的矢量地理数据更新方法，为矢量地理数据更新提供了安全、高效的基于数字水印的解决方案。2、对基于脆弱水印的矢量地理数据精确认证算法进行研究。基于脆弱水印在精确认证方面的优势，提出了一种针对数据点的脆弱水印算法，算法利用矢量地理数据自身的特征映射生成脆弱水印，并基于量化思想将水印信息嵌入到数据点上，实现对矢量地理数据篡改的检测，并将篡改精确定位到数据点上。在此基础上，将数据点两两联系起来，利用数据点和相邻数据点的特征共同生成脆弱水印信息，提出了一种精确认证的脆弱水印算法，能够对矢量地理数据所有的篡改实现精确认证和定位。3、对基于半脆弱水印的矢量地理数据选择性认证算法进行研究。分析矢量地理数据应用中的合法与不合法失真，研究矢量地理数据半脆弱水印算法。针对数据压缩为合法失真的情况，对矢量地理数据特征点和非特征点使用不同的水印嵌入方法，提出了一种抗数据压缩的半脆弱水印算法，实现对数据压缩的选择性认证。针对数据平移、旋转几何变换为合法失真的情况，利用变换时的距离不变量构造距离常函数，针对函数值自适应地确定水印嵌入位置进行水印嵌入，提出了一种抗几何变换的半脆弱水印算法，实现对数据平移、旋转几何变换的选择性认证。4、对鲁棒水印和脆弱水印相结合的矢量地理数据水印算法进行研究。结合矢量地理数据水印实际应用，对鲁棒水印和脆弱水印的本质特征进行分析。针对数据拼接和融合攻击下鲁棒水印检测困难，提出了一种基于数据点定位的矢量地理数据水印算法，利用脆弱水印的篡改定位功能，排除不含水印数据点的干扰，同时利用鲁棒水印实现对矢量地理数据版权信息的可靠检测。利用脆弱水印与鲁棒水印相结合，改进了矢量地理数据更新方法，发挥鲁棒水印作用的同时，利用脆弱水印检测结果快速确定数据更新的部分，从而减小更新数据的比较范围，大大提高了水印去除的效率。利用基于距离的常函数，提出了一种鲁棒水印和半脆弱水印通用的矢量地理数据水印算法，有效提升了半脆弱水印算法的实用性，同时满足矢量地理数据版权保护和完整性认证的要求。5、基于矢量地理数据鲁棒水印算法和脆弱水印算法的研究，依据模块化设计思想，在系统总体框架设计和功能模块设计的基础上，实现了一个矢量地理数据数字水印原型系统。
单玉香[10]2004年在《矢量数据压缩模型与算法的研究》文中进行了进一步梳理矢量数据压缩在地理仿真、地图数据库建设及地理信息研究中都具有重要的意义。本文针对地图数字化后的各种图形要素的跟踪结果利用相应的变换分析研究了矢量图形数据压缩的模型和算法。 本文研究的内容是：根据对以往各种曲线矢量数据压缩模型与算法的研究，建立了基于B样条的曲线矢量图形要素的数据压缩模型和算法；在前人研究的基础上，建立基于主轴模式的矩形图形要素的数据压缩模型和算法；本文作者将Hough变换应用到折线、圆及椭圆图形要素的矢量数据压缩上，在此基础上改进了基于Hough变换的折线、圆及椭圆图形要素的数据压缩模型和算法。 矢量图形数据压缩主要是对存贮图形要素的数据进行处理研究，首先剔除多余的点，对特征点进行追踪，再对特征点进行相应的变换，较好地解决了矢量图形的数据压缩问题，具有太原理_l二大学硕士研究生学位论文较好的运算效果。
参考文献：
[1]. 基于小波的矢量地图数据压缩模型和方法[D]. 王玉海. 解放军信息工程大学. 2001
[2]. 地理信息服务中数据传输的策略研究[D]. 王玉海. 解放军信息工程大学. 2008
[3]. 地理空间数据加密和隐写的模型与方法研究[D]. 薛帅. 解放军信息工程大学. 2017
[4]. 基于小波分析的等高线数据压缩模型[J]. 朱长青, 王玉海, 李清泉, 柳林涛. 中国图象图形学报. 2004
[5]. 矢量地图数据无损压缩算法的研究[D]. 胡艳. 解放军信息工程大学. 2007
[6]. 多进制小波在矢量地图数据压缩中的应用[J]. 王玉海, 朱长青. 测绘科学. 2003
[7]. 顾及要素特征的层次增量分块矢量数据组织与高效网络传输研究[D]. 王刚. 武汉大学. 2011
[8]. 基于组件的分布式地理信息服务研究[D]. 杨建宇. 中国科学院研究生院（遥感应用研究所）. 2005
[9]. 矢量地理数据数字水印算法及其应用研究[D]. 王奇胜. 解放军信息工程大学. 2012
[10]. 矢量数据压缩模型与算法的研究[D]. 单玉香. 太原理工大学. 2004
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