空间矢量信息渐进传输研究与实现

为解决大量空间矢量数据的传输问题,提出一种空间矢量信息渐进传输解决方法。阐述空间矢量信息渐进传输的基本思想,包括空间矢量信息的综合、选取、概括、简化,设计数据库存储模式。以广东省行政区域图渐进传输的实现,证明该方法在处理大数据量传输时能使用户无网络延时感,且减少占用的网络带宽。     

基于网络的空间矢量信息渐进传输的研究

基于网络的空间矢量信息发布,仍存在大数据集浏览效果差强人意的问题,渐进传输是解决该问题的关键技术之一。在对空间矢量信息渐进传输的内在条件进行分析后,认为基于空间多尺度表达的渐进传输符合空间信息可视化的基本原则,而多尺度表达与空间信息概化关系密切。文章提出了基于空间信息概化和多尺度表达的渐进传输综合解决方案,该方案包括三个部分：采用空间信息概化方法获得不同尺度的地图;遵循多尺度表达的原则,运用结点LoD模型对不同尺度的地图进行处理和存储;综合Web Services、Plug-in和JavaScript脚本等技术设计、实现渐进传输体系结构。最后,文章基于新一代网络图形图像发布标准SVG,以广州市行政界线图为例在B/S模式下进行渐进传输实验,进一步评价了渐进传输综合解决方案在处理大数据集传输和自适应缩放等方面的可行性及有效性。     

时空对象关系模型研究

时空数据模型是时空数据库的研究重点之一，以往提出的时空数据模型存在着不同的缺点。本文以抽象数据类型为基础，提出了一个基于对象关系模型的时空对象关系模型STORM，给出了STORM的形式化定义，并证明STORM可以有效地表示时空信息和时空变化。     

基于星形模型的时空拓扑关联模式挖掘

为了简捷表达多维时空拓扑关联模式,针对时空数据库的事件,提出了一种基于事件的星形关联模型,该模型能够表示点线面以外的更多时空信息;针对这种模型提出了一种基于粒度计算的时空拓扑关联模式挖掘算法,该算法只需扫描一次时空数据库,避免了重复计算,有效地提高了挖掘效率。     

基于边界网格模型的T样条实体重建

为解决零亏格边界网格模型的T样条实体重建问题,提出一种基于八叉树细分和渐进迭代最小二乘拟合算法的T样条实体构建算法.首先给出一种基于体-面-边-点4层几何拓扑的T样条实体数据结构和节点矢量计算算法;接着对边界网格进行参数化,在单位参数立方体和网格模型之间建立参数映射关系,并且采用MVC方法保证参数化结果的单射无自交性;最后实现T样条实体的渐进迭代最小二乘拟合.对sphere模型, head模型和bunny模型进行测试,实现了基于边界网格模型的T样条实体重建,提高了T样条实体构建的效率,并且使得该算法在处理大规模数据时更具优势     

基于语义的数据库并发控制研究进展

事务的语义信息可以从更高层次上刻划数据库的状态及其变化,提高数据库处理能力.这方面的研究已经产生了大量的研究成果,其核心是要解决语义信息层次性、灵活性、难以表达等难点问题.在回顾基于语义的数据库并发控制的研究背景和现状基础上,提出将数据库并发控制抽象为计算模型以便于数据库语义信息的表达;阐述了解决该问题的两类主要模型:一维计算模型和多维计算模型,介绍了两种模型的基本概念以及主要事务模型,总结了数据库并发控制的形式化方法,分析了基于高维计算模型研究并发控制模型的部分理论依据;最后展望了基于语义的数据库并发控制发展趋势.     

时空数据库索引方法研究

时空数据库作为数据库研究领域中的一个重要分支,经过近十年的发展,在时空数据模型、时空查询优化与索引和时空本体论等方面取得了许多成果.现实世界中的许多实体都具有空间特性和时态特性,需要数据库管理系统提供有效的时空数据管理能力,如地籍管理系统中的地块、交通管理系统中的车辆等.时空数据库用于管理形状和位置随时间变化的对象.为了快速访问其庞大的数据量,必须建立有效的时空索引以提高各类时空查询的效率.提出了一种新的时空索引方法(SEST索引),它综合了快照和事件这两种时空信息建模方法.不仅能够处理时间片查询和时间段查询.而且能够进行事件查询.SEST索引使用R-tree结构来存储快照,用一种日志数据结构来存储发生在两次相邻快照之间的事件.通过实验对比SEST索引和HR-tree,结果表明:当变化频率在1%到13%之间时, SEST索引比HR-tree需要的存储空间少;当变化频率在1%到7%之间时,在时间段查询方面,SEST索引比HR-tree要好.因为SEST索引是一种面向事件的结构,所以事件查询时效率很高.     

关系数据库与地理空间数据

讨论了数据库技术在地理空间信息处理中的应用现状和应用前景;在分析面向对象方法的基础上,指出体现关系模型和面向对象思想相结合的对象关系模型可能是目前最好的解决方案;介绍了目前数据库技术领域所面临的两个挑战,即不确定性和时空数据处理。     

时空数据库索引方法研究

时空数据库作为数据库研究领域中的一个重要分支,经过近十年的发展,在时空数据模型、时空查询优化与索引和时空本体论等方面取得了许多成果。现实世界中的许多实体都具有空间特性和时态特性,需要数据库管理系统提供有效的时空数据管理能力,如地籍管理系统中的地块、交通管理系统中的车辆等。时空数据库用于管理形状和位置随时问变化的对象。为了快速访问其庞大的数据量,必须建立有效的时空索引以提高各类时空查询的效率。提出了一种新的时空索引方法（瓣索引）,它综合了快照和事件这两种时空信息建模方法。不仅能够处理时间片查询和时间段查询,而且能够进行事件查询。SEST索引使用R-tree结构来存储快照,用一种日志数据结构来存储发生在两次相邻快照之间的事件。通过实验对比SEST索引和HR—tree,结果表明：当变化频率在1％到13％之间时,SEST索引比HR—tree需要的存储空间少;当变化频率在1％到7％之间时,在时间段查询方面,SEST索引比HR—tree要好。因为SEST索引是一种面向事件的结构,所以事件查询时效率很高。     

一种基于对象关系模型的时空数据库管理系统体系结构

时空数据库的关键与难点在于其实现技术．本文提出了一种基于对象关系模型的优化型时空数据库管理系统体系结构，该体系结构采用时空数据类型扩展和时空操作扩展技术对数据库管理系统的内核进行扩充，使其具有内建的时空数据管理能力，同时以时空查询优化层实现时空查询的逻辑优化，解决了底层数据库管理系统的查询优化问题。     

时空数据模型的研究与进展

时态地理信息系统(TGIS)以表达、管理和分析动态变化的地理现象为目的,其核心是时空数据库,因此对时空数据库的理论基础——时空数据模型的研究十分必要。目前的时空数据模型主要有简单模型、时空联合模型、时空属三域模型、基于对象/特征的模型和基于事件/过程的模型等。首先对这些模型进行了回顾,对其优缺点和侧重点进行了分析对比,然后在此基础上对时空数据模型的进一步研究方向进行了剖析。     

矢量数据渐进传输系统的研究与实现

渐进传输是提高空间数据网络传输效率的有效途径。在分析矢量数据网络渐进传输系统原理与关键技术基础上,基于C/S架构模式构建了矢量数据渐进传输系统。该系统在传输前预先对矢量数据进行多尺度组织并建立索引,在接收到客户端数据请求后,能快速生成保持拓扑一致性的多尺度矢量数据,然后渐进传输。最后通过实验验证了该系统的有效性。     

基于冷暖光照模型的矢量场稀疏纹理绘制

针对传统三维矢量场纹理映射方法中矢量场方向信息表现不明确的问题,在经典冷暖光照模型基础上,提出了基于冷暖源的渐变光照模型和基于噪声中心的冷暖光照模型.首先应用Halton序列和Gauss滤波生成稀疏噪声,然后引入冷暖源、距离因子等概念,分别通过距离因子控制和基于纹理片元噪声变化的规律,实现了由纹理冷暖色温的变化来清晰地反映矢量场方向信息.实验结果表明,文中提出的2种光照模型均能够通过冷暖色温的变化清晰地从整体和局部两个方面反映出矢量场方向信息,有效地提高了可视化的表现效果.     

基于事件的时空数据库增量更新

提出了一种时空数据自动化（或半自动化）的更新方法——基于事件的时空数据库增量更新方法（eventbased incremental updating,缩写为E-BIU）.其以地理事件、空间实体变化类型及时空数据库动态操作算子间关系为基础,通过地理空间变化事件来确定单一实体变化类型,然后通过单一实体变化类型与动态操作算子之间的关系来确定更新操作以实现时空数据库更新的自动化（或半自动化）.继而设计了E-BIU系统的实现框架,包括地理空间变化事件队列（简称事件队列）、时空数据库、3个代理（事件代理、更新规则代理和一致性规则代理）、两个规则集（更新规则和一致性规则）,描述了其实现流程,并对该方法进行了实例分析与实验验证.     

时空数据库的发展与实现途径

从数据库结构的角度提出并比较了时空数据库的两种实现思路，肯定了在时态数据库中扩展空间数据属性实现时空数据库技术的优点及可行性。针对现有的某些理论研究比较成熟和总体实现模型较少的现状，介绍了实现时空数据库存在的问颢和难点所在。     

基于时空快照数据库的时间序列预测

时空数据库是在空间数据库的基础上引入了时间维,时空数据模型和时空变化分析是GIS领域当前研究热点之一。提出一种在时空快照数据中预测时间序列发展和关联规则发现的方法。首先采用基态修正模型表达时空数据,从中提取出时空快照序列,将时空快照序列聚类为几个簇,再在簇内挖掘关联规则。将该方法应用于实验数据,结果证明这种方法能够有效地从时空快照数据中发现时空序列的发展趋势。     

子矢量排序的渐进不相似度逼近算法

渐进不相似度逼近(IDA)算法是一种新近提出的高性能快速图像匹配算法,它通过分割匹配矢量,避免了大量的基于像素的计算。但是分割后的子矢量能量集中性差,因此算法效率仍有提升空间。为了改进能量集中性差这个问题,提出一种按子矢量方差顺序展开的方案,按该顺序展开子矢量能使匹配矢量排除得更快,平均展开的子矢量数下降,明显减少了搜索空间。除此之外,还加入了在IDA测试之前的利用整体矢量模的一次新的排除测试,并在子矢量展开中引入了PDS(partial distortion search)算法。本文改进算法对图像数据库中室内场景、室外自然场景和室外人文场景这3类图像进行测试时,整体匹配效率较IDA算法提升了72%~83%。     

面向概念漂移问题的渐进多核学习方法

针对概念漂移问题,构建数据特性随时间发生渐进变化特点的分类学习模型,提出一种基于渐进支持向量机（G-SVM）的渐进多核学习方法（G-MKL）。该方法采用支持向量机（SVM）为基本分类器,进行多区间上的子分类器耦合训练,并通过约束子分类器增量方式使模型适应数据渐进变化特性,最终将多个核函数以线性组合方式融入SVM求解框架。该方法综合发挥了各个核函数的优势,大大提高了模型适应性和有效性。在具有渐变特性的模拟数据集和真实数据集上将所提算法与多种经典算法进行了对比,验证了所提算法在处理非静态数据问题的有效性。     

基于状态和变化的统一时空数据模型

提出了一个基于状态和变化的统一时空数据模型SCUDM(state and change based unified spatio-temporial datamodel).时空数据库的状态是关于对象、空间和时间的三元组,时空数据库的变化就是状态的变化.按照对象域、空间域和时间域将时空数据库中的变化分别投影分解,显式地表达在对象、空间和时间上的变化.而事件是在某一时刻前后,时空实体的变化关系,在事件表达中蕴涵了空间实体之间的时间拓扑关系.SCUDM不仅支持状态和变化的表达,而且支持时间拓扑和空间拓扑的表达.     

基于时空联合的解码边信息插值算法

在Wyner-Ziv视频编码中,边信息质量是影响系统编码效率的关键因素,但解码端获得的运动矢量不精确而导致内插边信息的质量不高。为此,提出一种基于时空联合的解码边信息插值算法。该算法将多种块分割模式与双向运动估计相结合,匹配准则采用双向平均绝对误差和(SBAD)判断运动矢量时间变化,利用边界绝对误差(BAD)判断运动矢量的空间变化,通过时空联合匹配准则保证运动矢量的空间平滑性和时间连贯性。实验结果表明,该算法降低了编码码率,内插边信息的主观和客观质量均有所提高,边信息的峰值信噪比(PSNR)最大提高1.41dB。