一种适合掌上电脑GIS矢量的栅格存储数据结构的研究

提出了一种适应于以掌上电脑为硬件平台的GIS数据存储数据结构设计技术 ,即基于矢量的栅格化存储结构 ,该数据结构适应于以掌上电脑为代表的小型嵌入式智能移动终端图形显示。     

一种改进的矢量花纹填充方法

区域填充是在现今的大部分图形图像处理软件系统中必不可少的功能,一般有矢量花纹填充以及栅格花纹填充。矢量填充一般应用于有高分辨率,高像素要求的填充,因其填充复杂,时间过程繁琐只有小部分的应用;栅格填充因其填充过程简单,填充方法成熟故得到了广泛使用。矢量栅格混合填充是在综合两种不同模式填充优点的基础上提出的一种全新的填充模式：用简便的栅格填充的过程实现矢量填充所能达到的高品质填充效果。实验结果表明：混合填充保持着矢量填充的缩放不失真的特性,并拥有栅格填充效率。     

矢量、栅格相互转换的新方法

矢量、栅格相互转换是地理信息来统(GIS)及遥感、Gis集成系统不可缺少的功能。为提高两者相互转换的效率，在分析传统转换方法的基础土，提出了经过改进的新方法-矢量、栅格转换的颜色填充法和栅格向矢量转换的散列线段聚合法。     

A*算法在矢量地图最优路径搜索中的应用

在交通地理信息系统应用中,如何既快速又准确地找到最优路径是一个关键的问题.将人工智能领域的A*算法引入到矢量地图的最优路径搜索中来,论述了应用于矢量地图最优路径搜索的A*算法是一种完备的算法.同时,针对交通矢量地图的特点,提出了一种将矢量地图本身节点的数据结构和A*算法需搜索的节点数据结构在索引时相互联系,在计算时又相互分离的策略,提高了A*算法的执行效率.实验表明这种改进数据结构的A*算法在准确性和快速性方面都取得了令人满意的效果.     

基于空间信息网络集成的全要素数据模型

首先针对空间信息网络集成中多数据模型集成的问题,分析了栅格、矢量和混合数据模型的特点,然后提出了一种按层次的矢量栅格一体化全要素模型。该模型将实现世界的所有对象均按层次以要素划分与描述,所有数据均以矢量方式进行组织,可以同时描述基于矢量、栅格、三维等模型的数据,克服了目前在空间信息网络集成应用中基于不同模型数据之间不能很好地集成、进行空间分析的缺点。最后构建并给出了点、线、面、体四种基本要素的具体数据结构,针对具体实例进行了分析与描述,并阐述了该模型的特点。     

栅格转矢量的改进算法及应用

打破了栅格转矢量的一般理论研究方法,从解决2007年水利部"全国水土流失动态监测与公告项目"中的具体问题出发,运用了"十进制Morton码"记录曲线特征拐点的方法,用以保证栅格转矢量数据与已有矢量数据的一致性,并对其它应用作了全面的分析.该方法应用后,完全避免了坡度分级图由栅格转矢量过程中所产生的总面积偏差,使其与原利用现状矢量图面积相等.     

CAD矢量汉字系统的分析与开发

本文简要介绍了ＡｕｔｏＣＡＤ中矢量汉字字体的定义格工以及大字体字形文件的数据结构，并给出了一个用Ｃ语言编制的小程序作为示例，以说明文件的结构及矢量汉字的检索与输出方法。     

中尺度不规则矢量海洋涡旋提取

目的 西北太平洋是我国远洋渔船从事大规模商业性捕捞的重要作业海域,也是中尺度涡的活跃区域,因此中尺度涡的提取方法研究对渔场分析有十分重要的意义。传统的研究方法多依赖栅格数据进行涡旋提取,并用标准圆形来拟合涡旋,难以提取涡旋的多核结构,本研究对此进行了改进。方法 利用海表面高度异常数据,充分考虑海洋涡旋形状多样性以及矢量数据结构的优点,结合过去研究中的涡旋约束条件,基于无阈值的闭合等值线法,确定涡旋边界和中心,实现对西北太平洋黑潮延伸区的不规则矢量涡旋的提取。结果 由于原始的海表面高度异常栅格数据图最接近海洋中涡旋实际存在的形状和位置,因此分别以1997年6月1日、2000年6月1日、2003年6月1日、2006年6月1日、2009年6月1日、2015年6月1日的涡旋提取结果为例与同一时间同一研究区域内原始海表面高度异常数据栅格图以及传统研究方法中标准圆形的涡旋提取结果进行比较。选取1994年6月1日的提取结果为例,同等比例放大同一位置涡旋,计算重叠率,重叠率的最大值为89%,最小值为22%,平均重叠率为65%。结果表明,本文的提取结果更接近海洋中涡旋的实际形状和位置,且精度更高。结论 本文基于海洋卫星高度计的涡旋提取方法,充分考虑了海洋涡旋形状不规则的特点,综合了矢量数据结构的优点,更符合海洋中涡旋的实际形状和位置,比传统方法得到的结果具有更高的准确性和易用性,适用于涡旋与渔场关系的研究。     

线目标缓冲区生成的矢栅混合算法研究

线目标的缓冲区生成是缓冲区分析的基础和关键。结合栅格算法与矢量算法的优势,提出矢栅混合算法解决线目标的缓冲区生成问题。采用Douglas-Peuker方法对线目标进行重采样以加快缓冲区建立速度,用扫描线方法将线目标矢量数据转化为栅格形式,再采用膨胀原理生成缓冲区,通过扫描缓冲区栅格边界,提取有效矢量数据,进行求交运算,对缓冲区生成中的自相交多边形进行处理。     

GIS中实用化矢量栅格一体化技术实现

矢量栅格一体化技术是ＧＩＳ发展的一个方向，作者在实践基础上介绍了一种实用化矢量栅格一体化系统的设计、数据组织、数据匹配以及一体化分析，并列举了若干应用实例。     

矢量数据符号化方法在CAC中的重要性研究

矢量数据符号化是CAC中空间信息可视化的一种主要方法,通常是采用完全基于矢量技术的算法实现。该文通过对栅格数据和矢量数据各自优缺点的分析、比较及应用研究,提出一种基于矢量栅格技术的矢量数据符号化方法,在符号库法符号化的软件系统中采用这种方法,可以消除矢量技术产生的不良图形,降低算法的复杂程度,减少计算机的时间开销,提高符号化的整体速度。     

矢量数据符号化方法在CAC中的重要性研究

矢量数据符号化是CAC中空间信息可视化的一种主要方法,通常是采用完全基于矢量技术的算法实现。该文通过对栅格数据和矢量数据各自优缺点的分析、比较及应用研究,提出一种基于矢量栅格技术的矢量数据符号化方法,在符号库法符号化的软件系统中采用这种方法,可以消除矢量技术产生的不良图形,降低算法的复杂程度,减少计算机的时间开销,提高符号化的整体速度。     

一种数字图像的栅格矢量混合文件格式

基于数字图像的自适应非均匀矩形剖分,定义了一种数字图像的栅格矢量混合的文件格式,称之为RV文件格式,它是在给定剖分精度下,对图像的不同剖分层次自适应地采用不同的储存方式,层次高的以栅格方式储存,层次低的以矢量方式储存。其优势表现在可以节省空间,对数字图像有压缩效果。特别是对巨幅图像的存储,空间节省优势更为显著。对巨幅logo图像进行了压缩性能评价实验,结果表明数字图像的RV文件对大面积连续灰度的图像有显著的压缩效果。     

专题图件编辑软件开发中的MapObjects技术

专题图件编辑软件主要解决栅格数据和矢量数据的叠加匹配、地图信息的分类显示以及矢量信息的物理逻辑结构转换。该文以专题图件编辑软件的部分开发过程为例,总结ESRI公司推出的GIS组件——Mapobjects在开发过程中三项关键技术的应用,为应用MapObjects进行二次开发提供一定参考。     

专题图件编辑软件开发中的MapObjects技术

专题图件编辑软件主要解决栅格数据和矢量数据的叠加匹配、地图信息的分类显示以及矢量信息的物理逻辑结构转换。该文以专题图件编辑软件的部分开发过程为例,总结ESRI公司推出的GIS组件——MapObjects在开发过程中三项关键技术的应用,为应用MapObjects进行二次开发提供一定参考。     

矢量和栅格一体化的数据模型

本文提出的矢量和栅格一体化的数据模型将零维、一维和二维空间划分为不规则的子空间，并建立了这些子空间之间的空间关系和层次结构.地物可以表示为这些子空间的集合，地物之间的空间关系可以由组成它们的子空间推导.这一模型同时具有矢量和栅格数据模型的优点，支持矢量和栅格数据模型所具有的功能.     

Basic Topological Models for Spatial Entities in 3-Dimensional Space

In recent years, models of spatial relations, especially topological relations, have attracted much attention from the GIS community. In this paper, some basic topologic models for spatial entities in both vector and raster spaces are discussed.It has been suggested that, in vector space, an open set in 1-D space may not be an open set any more in 2-D and 3-D spaces. Similarly, an open set in 2-D vector space may also not be an open set any more in 3-D vector spaces. As a result, fundamental topological concepts such as boundary and interior are not valid any more when a lower dimensional spatial entity is embedded in higher dimensional space. For example, in 2-D, a line has no interior and the line itself (not its two end-points) forms a boundary. Failure to recognize this fundamental topological property will lead to topological paradox. It has also been stated that the topological models for raster entities are different in Z ² and R ². There are different types of possible boundaries depending on the definition of adjacency or connectedness. If connectedness is not carefully defined, topological paradox may also occur. In raster space, the basic topological concept in vector space—connectedness—is implicitly inherited. This is why the topological properties of spatial entities can also be studied in raster space. Study of entities in raster (discrete) space could be a more efficient method than in vector space, as the expression of spatial entities in discrete space is more explicit than that in connected space.     

Topology in Raster and Vector Representation

Egenhofer's nine-intersection, well-known for vector representations, is defined here on a raster, using a hybrid raster model, and then systematically transformed to yield functions which can be used in a convolution operation applied to a regular raster representation. Applying functions, the hybrid raster elements need not be stored. It becomes thus possible to determine the topological relation of two regions, given in raster representation, with the same reasoning as in vector representations. This contributes to the merging of raster and vector operations. It demonstrates how the same conceptual operations can be used for both representations, thus hiding in one more instance the difference between them.     

一种新的矢量数据多边形的快速裁剪算法

为实现飞行地理环境中高效的数据调用,以满足实时性要求,就需要对飞行地理环境中海量的栅格数据与矢量数据进行统一的数据组织。这种统一的数据组织方法不仅要对海量的栅格数据进行矩形分块组织,同时也要对海量的矢量数据进行矩形分块组织。为了高效地对海量的矢量数据进行矩形分块组织,就需要采用高效的矢量数据矩形分块裁剪算法。现有的多边形裁剪算法中,Sutherland-Hodgeman算法和Maillot算法对于裁剪的结果多边形有多个分离部分时都得不到正确的裁剪结果,而Weiler-Atherton算法、Vatti算法和Greiner-Hormann算法却总能得到正确的裁剪结果。后3种算法中,虽然Greiner-Hormann算法在空间消耗和时间消耗上都是性能最好的,但仍不能满足实际工程的要求。为进一步提高裁剪速度,提出了一种新的快速有效的矩形窗口的多边形裁剪算法。该新算法不仅继承了后3种算法在连接形成裁剪的结果多边形时的优点,而且还对Greiner-Hormann算法在插入交点时的处理方式进行了改进,并采用了比Greiner-Hormann算法中应用的双向链表更为简单的单向链表的数据结构。实验结果表明,新算法不仅能得到正确的裁剪结果,而且在空间消耗和时间消耗上的性能优于Greiner-Hormann算法,可满足实际工程的要求。     

Bidirectional raster scanning to increase time for vector writing in avionics see‐through displays

See‐through displays (STD) like head‐up displays (HUD) play major role in providing aircraft data to pilot through a visual interface. The data is displayed in form of symbology in pilot's line of sight using vector scanning technique and is deciphered to get flight and mission information. Contrast ratio required to see against bright sunlight at high altitudes is given only by luminance of cathode ray tube (CRT). Therefore, CRT is still used as display source in avionic HUDs, although other devices are also being explored for these applications. Aircraft's night mode operation requires raster display of external scene information along with vector data display due to low visibility during night. It reduces time available for writing vector data during night mode resulting in reduced symbology. Conventionally used raster scanning methods are unidirectional scanning methods. Bidirectional raster scanning (BRS) is an unconventional approach which scans display screen from both directions. In present work, an algorithm for BRS has been developed in VHDL providing more time for vector writing by increasing vertical retrace period (VRP) of raster scanning. Functional verification of design has been performed by simulations carried out through test‐bench and VRP is increased to 5.8304 ms from conventional 1.2800 ms per field.