像素无损的矢量地理数据高效传输机制研究

海量矢量地理数据的高效访问是GIS研究热点。本课题从像素是光栅设备最小分辨单元这一基本事实出发，以像素无损为目标，在渐进传输框架下，对矢量地理数据的高效传输机制进行系统研究，主要内容包括：通过分析矢量地理数据的地图可视化过程，以顶点和有序点集为对象，研究矢量地理数据像素等价的原理；以数值对分逼近为基础，研究顶点坐标的像素无损变换方法和按需的"位"传输机制；以皮亚诺曲线和L-系统为工具，研究有序点集在像素无损条件下的渐进传输化简算子与化简算法；以有序点集的像素无损渐进传输编码为基础，研究兼容OGC 规范的矢量地理数据渐进传输编码方案；从冗余过滤出发，综合应用空间聚类和空间排序思想，研究渐进传输增量的聚集化关系数据库存储和客户端缓存机制。本课题以矢量地理数据的像素无损为突破口，研究矢量地理数据的高效传输机制，可望在视觉体验层次上有效解决矢量GIS数据传输的瓶颈问题，极大改善用户的操作体验。

矢量地理数据的高效传输是地理信息技术领域的研究热点，渐进传输技术方法是提升GIS交互体验的重要技术手段。基于光栅技术是现代计算机图形技术的基础这一事实，本项目研究追寻矢量地理数据从几何表达、坐标变换、符号化到最终形成输出设备上的像素这一基本流程，以实现矢量地理数据地图制图结果的像素无损为牵引，建立了相关技术方法，实现了矢量地理数据的高效渐进传输。. 本项目主要研究内容包括如下几点：通过分析矢量地理数据的地图可视化过程，以顶点和有序点集为对象，研究矢量地理数据像素等价的原理；以数值对分逼近为基础，研究顶点坐标的整数化表达与按 “位”的精度渐进传输方法；以皮亚诺曲线和L-系统为工具，研究有序点集在像素无损条件下的渐进传输化简算子与传输机制；以顶点和有序点集的像素无损渐进传输机制为基础，研究兼容OGC 几何数据模型的像素无损矢量地理数据渐进传输编码方案；从冗余过滤出发，综合应用空间聚类和空间排序思想，研究渐进传输增量的聚集化关系数据库存储和客户端缓存机制。. 本课题取得了如下研究成果：获得了顶点坐标像素等价的数学条件，建立了顶点坐标的整数化和按位传输方法，构建了基于皮亚诺空间填充曲线的渐进传输化简算子，形成了基于L-系统的渐进传输形式化模型及其与渐进传输化简算子的映射机制，基于像素与光栅化思想形成了矢量地理数据空间运算优化的QCODE方法，形成了面向矢量地理数据的集存储、索引、传输和空间运算优化为一体的高效处理方法。. 本课题的科学意义在于将像素这一计算机图形学的控制性元素作为研究的切入点，突破了以往相关研究大多从纯几何视角研究的局限，系统的实现了矢量数据从传输与运算的全面优化。