基于信息熵的船舶轨迹自适应分段压缩算法

摘要

针对目前轨迹压缩研究仅考虑船舶位置而忽略船舶操纵特征以及目前轨迹分段研究需确定多种阈值等问题,提出一种基于信息熵的船舶轨迹自适应分段压缩算法。该算法综合考虑船舶位置、航向和速度等信息,引入信息熵作为评判轨迹特征点的指标,从船舶轨迹中提取分段关键点,进而自适应划分出多条子轨迹,再利用自顶向下时间比(top-down time ratio,TD-TR)算法分别对子轨迹进行压缩。以老铁山水域船舶交通数据为实验样本,从压缩误差、运行效率等方面对比分段前后的轨迹压缩效果。结果表明,该算法能根据船舶的航向和速度信息对船舶轨迹进行自适应分段,分段后再压缩可大幅降低各种压缩误差,提升压缩效率,特别在轨迹数据量较大情况下效果更佳。