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1、一类矢量地图的无损压缩算法Vl01.16NO.100ct.2004系统仿真JoURNALoFSYSTEMSlMULATloN?2l89?一类矢量地图的无损压缩算法钟尚平,高庆狮(中国科学院计算技术研究所软件室,北京100080)摘要:充分考虑平面矢量地图丈件的存储特性,对点,线,面类图层文件采用不同的几何压缩算法,有机结合"无附加码书"字典编码方法,可逆并显着地压缩了矢量地图,并得到了更有利于提高后续BWTBlock.So~ing文本压缩算法效果的预处理结果,从而实现了平面矢量地图的有效的无损压缩.采用实际的地图数据,经实验分析表明:本算法具有较高的压缩性能,较好的压缩和解压效率和简单实用性
2、.关键词:矢量地图;无损几何压缩;"无附加码书"字典编码;BWTBlock.Sorting算法文章编号:1004.73IX(2004)l0.2l89.06中图分类号:TP39l文献标识码:AAnEfficientLosslessCompressionAlgorithmforaKindofTwo-DimensionVectorMapsZHONGShang-ping,GAOQing-shi(SoftwareDivision,InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,China)Abstract:Ai
3、medatthememorycharacteristicoftwo.dimensionvectormaDfiles,weproposeanemcientlosslesscompressionalgorithm.Firstly,differentlosslessgeometrycompressiontransformsareappliedtopoint—files,line—filesandregion—files.Then,ouralgorithmisintegratedwithneedlessappended—code—bookdictionary—basedcompressionsche
4、meandthefamousBWTBlock.Sortingtextcompressionalgorithm.Resultsofexperimentswithpracticalmapashowthatouralgorithmisfairlygoodinefficiency,andthealgorithmisverysimple,Keywords:VectorMap;LosslessGeometryCompression;NeedlessAppended—Code—BookDictionary—BasedCompression;BWTBlock—SortingAlgorithm引言随着信息技术
5、的飞速发展,以"数字地球"为契机,数字地图的应用可谓方兴未艾.而对大量的数字地图的高效存储和快速传输都对数字地图的高效压缩提出了要求.地理信息系统(GIS)的内部数据结构基本上可分为两大类[11:矢量结构和栅格结构.在表达不同的地理现象时,这两种方法各有优缺点.栅格地图的压缩与图像压缩是类同的.图像压缩已有许多有效算法可利用.本文不对栅格地图的压缩作探讨.文献【2,3】是关于栅格地图压缩的两种方法.矢量地图的有损压缩方法请参考文献【4,5】.文献【4】方法的压缩效果将在下文列出.文献【51中没有可作比较的压缩率等性能指标.在多媒体压缩技术中,对图像,视频及音频的压缩技术进行了广泛的研究,并有
6、不少成熟的方法,而对矢量图形数据的压缩,特别是对矢量地图图形的无损压缩技术研究则很少.与影像压缩不同,矢量数据的每一个数据都具有特定的空间含义,有损压缩有时将导致不可预知的数据错误.关于矢量地图的无损压缩,我们能找到的可作比较的是瑞典Idevio公司的收稿日期:2003.09.03修回日期:2004.02.10基金项目:国家自然科学基金(60273016)及中国科学院计算技术研究所基金(20016250).作者简介:钟尚平(1969.),男,福建龙岩人,博士生,研究方向为网络信息安全,算法设计,应用软件等;高庆狮(1934.),男,福建漳州人,研究员,博导,中国科学院院士,研究方向为网络信息
7、安全,自然语言处理,并行算法,人类智能等.RaveGeo系统,其性能请见本文"实验结果与比较分析".另外,结构数据文件的压缩问题通常都综合多种压缩技术实现,如文献【4,6,7】中的压缩方法.其实,正如文献【8】所言:"一个实用的高效压缩编码方案常常要同时综合考虑各类编码技术之所长".就目前成熟的应用广泛的GIS(如:MAPINFO,ARCVIEW等)中,通常将矢量地图的图形与拓扑关系信息放在一个结构表中,通称
