网络环境下渐进式矢量地图传输方法研究与实现

摘要

在高速互联网时代，矢量地图的快速传输，推动了网络地图服务的大众化发展。相比传统的栅格地图，矢量地图的内容更加丰富、形式更加个性、操作更加灵活，使得人们不再满足于栅格地图数据，而更趋向于矢量地图。然而，受矢量地图结构组织复杂和网络带宽限制等因素的影响，约束了网络矢量地图传输的应用与发展。
　　为了有效地解决网络中矢量地图传输存在的效率问题，本文采用了一种新型的网络数据传输技术：渐进式矢量地图传输。该传输模式借鉴了渐进式图像传输、渐进式三角网格传输和渐进式音频视频传输的思想，按照“边传输，边显示”的方式，实现了按需传输，减少了数据冗余量、提高了空间数据传输效率。本文围绕线型矢量地图的网络渐进式传输进行了探讨，主要内容包括以下几个方面：
　　（1）利用相关三角形把曲线分解成一系列弯曲，根据相关三角形的视觉特征来表达曲线的视觉显著性和视觉信息量。在人眼视觉感知规律的基础上，用视觉显著性指导矢量要素集的分层，用视觉信息量指导要素的简化程度。
　　（2）依据视觉信息量的大小，将D-P简化过程构建的BLG-Tree结构转换成线性矢量增量序列。为了保证不同尺度间视觉感受的流畅性，按照相邻层次间视觉信息量增量不变的规则，将线性矢量增量序列重新分组，构成新的多层次矢量地图。
　　（3）根据重新分组后的矢量增量序列，建立一种基于位置预留的多尺度矢量增量组织模型。该模型在相邻尺度的增量序列之间建立融合规则，以提高渐进式矢量地图传输和客户端多尺度矢量地图重建的效率。
　　多层次矢量增量组织和矢量地图重建，是渐进式矢量地图传输中两大核心内容，决定着矢量地图渐进式传输和重建的效率。论文在以上研究方法，建立B/S模式的矢量地图渐进式传输系统，并实现了多层次视觉信息量度量、线要素的多尺度简化和多尺度矢量增量组织和客户端矢量重建。实验分析表明，以相关三角形为基础的线要素分割方法，能够较好地保持线要素的空间形态和层次细节信息；视觉层次信息能够指导线要素的简化与矢量增量线性序列化；基于位置预留的矢量增量组织方式，能够有效地提高网络矢量地图渐进式传输和客户端矢量重建的效率。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容与技术路线

1.4 论文组织结构

第2章 矢量数据渐进式传输的理论基础

2.1 矢量地图组织与传输

2.2 矢量地图简化的经典算法

2.3 多尺度空间数据的组织模型

2.4 网络地图数据传输基础

2.5 本章小结

第3章 基于视觉层次信息的线状矢量地图渐进式传输

3.1 信息论与矢量地图渐进式传输

3.2 基于视觉特征的线要素简化

3.3 网络多尺度矢量地图渐进式传输

3.4 本章小结

第4章 网络矢量地图渐进式传输系统原型设计

4.1 系统总体设计

4.2 系统功能测试与结果分析

4.3本章小结

第5章 结论与展望

5.1 内容结论

5.2 研究展望

参考文献

附录

个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

致谢