基于群集技术的多服务器地理空间数据管理

析了现有海量空间数据网络管理技术在系统整体性能方面存在的局限,引入群集技术,充分利用群集技术的高性能计算和高可靠性的服务器架构等特点,优化设计了基于群集的多层GIS应用服务器体系结构,结合常规海量空间数据库管理的空间索引分区、远程内嵌过程等效率策略,提出了一套基于群集的海量空间数据多服务器管理技术.通过基于Oracle真正应用群集(real application cluster,RAC)和Oracle9i应用服务器(9i Application Server,iAS)的应用实例,验证了基于群集空间数据管理技术的可行性及其高性能.     

基于P2P移动终端的多源空间数据访问策略

分析当前地理信息系统在多服务器协同与空间数据共享和互操作之间的问题,引入基于对等网络(P2P)的节点调度与路由查询技术,通过建立和发布web服务,采用基于多源数据统一访问策略,实现移动网络的终端管理、会话管理、空间数据管理等功能,并根据服务质量对节点进行分组分级管理,从而发挥P2P在空间数据管理和查询上的高效性.实验表明,利用P2P技术能有效提高移动终端在大规模海量地形数据更新过程中对多源数据库的访问效率.     

一种多源空间数据统一访问模型的实现

空间数据通常以栅格与矢量两种数据模型进行表达,但由于各自的不同特性,一般采用不同的访问方式.如何采用一致的方式进行多源空间数据访问是当前空间数据共享和互操作的难点之一.基于OGC SFS规范,从实现层次上考虑提出按几何与属性要素组织为几何-属性矢量数据模型（GAFeature model）,同时融入了扩展栅格数据模型,通过借鉴设计模式中的提供者模式和桥接模式,提供了一个较为完整的矢量栅格一体化访问管理模型,并进行了实现,使其能支持本地文件类型数据以及WCS、WFS空间信息服务.实验结果表明具备多源空间数据统一访问的能力.     

基于遗传算法的片上网络低功耗映射

随着片上网络(Network-on-Chip)集成度的提高,功耗逐渐成为设计的焦点.本文提出了一种在延时约束条件下,基于遗传算法的片上网络通信链路的低功耗映射算法.该算法使用数组方式编码染色体,并采用非常规码的交叉和变异运算因子.它充分利用遗传算法的群体优势,能快速有效地对通信功耗作优化.实验表明,该算法能平均减少50%左右的通信功耗.     

一种基于特征分解的图像融合方法

一幅图像可以分解成几何特征不同的纹理部分和卡通部分,基于这两大特征提出了一种图像融合方法.利用卡通和纹理特征的差异,通过学习分别得到卡通字典和纹理字典.在融合过程中,分别利用特定的卡通和纹理字典对源图像的卡通和纹理部分进行融合,融合后的卡通和纹理部分经简单相加得到融合图像.实验结果表明,所提方法是有效的.     

基于LBP和共生矩阵的图像拼接篡改检测

为了进一步提高图像拼接篡改检测的准确率,本文通过对图像拼接技术进行分析,提出一种基于纹理描述的图像拼接篡改检测方法.该方法将局部二值模式(LBP)和共生矩阵两种现有技术相结合,在残差图像的基础上利用改进的LBP技术对图像纹理进行描述,然后借助两类共生矩阵获取不同的图像特征,通过对这些特征向量的组合来提高检测精度.提取特征后利用支持向量机(SVM)或集成分类器进行分类预测.实验结果表明,所提出的方法在IEEE IFS-TC图像取证竞赛库和中国科学院彩色图像库分别达到了0.911和0.938的最高检测准确率.     

面向规则的智能空间数据质检模型及实现

为了提高空间数据质检的效率，实现要素类间拓扑空间关系的智能检测，提出了面向规则的智能空间数据质检模型（RSTT），重点讨论了RSTT模型体系结构和拓扑规则等核心问题．基于RSTT和四层体系结构模型，以空间数据质检方案的灵活定制、数据批量自动检查和质检规则零编码扩展等为目标，开发了空间数据质检系统LR_Checker．通过近40G的国土资源空间数据测试表明，应用LR_Checker进行数据检查可大大降低空间数据建库的工作量，并可有效控制数据质量，同时也证明RSTT模型的正确性、有效性和合理性．     

基于小波变换的适合Quick Bird遥感影像的融合方法

在分析了IHS变换、PCA变换、Brovey变换、加权融合、PMⅠ(Proposed methodⅠ)等一般融合方法的基础上,针对Quick Bird全色与多光谱影像的融合,提出了基于átrous小波变换的小波比值方法;然后通过目视判别、定量统计参数两种方法对各融合结果进行了比较.结果表明,小波分解层数为3的小波比值方法既很大程度地提高了空间纹理细节信息,又高度保持了原始多光谱影像的光谱特征,适合于Quick Bird遥感影像融合.     

基于M-picture的动态光线空间编码新方法

提出了新的基于M-picture的动态光线空间编码方法．新的编码结构满足时间轴和视点间低延时的随机访问的要求，同时通过更准确的时空域联合预测减少残差和帧内块数，提高了编码效率.     

一种多源矢量空间数据的联动增量更新模型

提出了一种可扩展的多源矢量空间数据的联动增量更新模型.该模型以不同来源的矢量空间数据库作为局域网中的数据节点,通过动态建立和维护不同节点的数据之间的依赖关系,并根据依赖关系信息提取和派发增量更新数据,实现了矢量空间数据节点与节点之间传递联动更新,有效地解决了依靠大量的人工更新操作去维护不同来源的国土资源矢量空间数据库之间现势性和一致性的问题.     

基于多通道Gabor纹理特征的遥感图像检索

遥感图像数据量的急剧增加,给研究者们提出了有效检索和管理图像的难题.为了快速准确地检索海量遥感图像,提出一种基于五叉树分解的多通道Gabor纹理特征图像检索新方法.该方法用五叉树分解法层层分解图像,在利用多通道Gabor滤波器与图像做卷积得到滤波能量值基础上,提取各子图像24个滤波能量均值和均方差作为纹理特征,并计算查询图像和与其大小相当的数据库子图像的纹理特征相似性距离,从而获得与查询图像相似的数据库子图像.将该方法用于高分辨率卫星和航空图像数据库的检索,实验结果证明了方法的有效性.     

快速光线跟踪算法

在三维真实感图形生成过程中时间与空间的平衡问题上,给出了一种新的光线跟踪的快速算法——轴向交非法,这种办法把场景中的物体沿三个轴向分裂、排序,以很少的内存开销,实现了对场景空间的任意分割与快速求交。通过实验,初步建立了一个微机三维真实感图形生成与显示系统,显示的图形真实感强,图形生成速度比一般的包围体法提高近一个数量级。     

雷达数据的准无损压缩

利用不同周期雷达信号之间的相关性，采用二维小波变换，融合信号去噪和数据压缩算法，实现雷达数据的准无损压缩．针对雷达数据噪声较多的特点，在压缩之前通过软阈值滤波去除雷达信号中的大部分噪声，大大降低数据熵值．为评价重建信号质量，设计了形态逼真度指标．实验结果表明，该方法能对航空探测雷达回波数据进行较大比率压缩，     

面向移动用户的矢量地图数据压缩方法

随着第4代移动通信技术（4G）的普及以及4核和8核CPU手机的出现,无线网络数据传输能力和移动终端性能得到了大幅提高.移动用户的广泛参与使得地理信息的采集和上传下载数据巨量,致使有限的带宽传输速率与海量信息传输需求存在矛盾.针对移动用户对空间数据的高压缩率和高失真度容忍率的需求,提出了一种新的矢量地图数据压缩方法,通过去除冗余点、平移坐标轴和转换数据类型3个步骤,可2次压缩数据.测试结果显示,该方法的综合压缩率接近70%,可有效降低无线网络数据传输负荷,节约移动终端的存储空间.     

基于GPU加速的几何纹理合成方法

提出了一种基于GPU加速的几何纹理合成方法,以解决几何纹理合成过程中高计算量、高存储占用和高耗时等问题.首先,对样本几何纹理数据进行子块划分,并根据子块在样本中的位置关系设计可重用样本顶点数据的数据结构,优化存储以降低内存的占用率;然后,采用GPU多线程并发技术设计并行加速算法,将串行的几何纹理合成过程并行化,从而实现快速生成任意尺寸的新的几何纹理.实验结果表明,该算法不仅占用存储较少,而且在保证合成质量的同时极大地降低了几何纹理的合成耗时.     

基于JPEG2000的压缩图像纹理信息重建

提出了基于JPEG2000的压缩图像纹理信息重建的一种方法．该方法在编码端用高斯模型来描述图像的统计纹理信息，并对这些纹理信息进行统计和编码，在解码端根据编码的信息重建图像的纹理．通过和非线性量化扩展补偿法的结果在客观指标和主观品质上的比较，说明本文提出的方法可以通过较小的比特开销（低于10％）重建丢失的纹理信息，从而获取压缩图像的品质在主观视觉效果上的提高．     

基于分数阶偏微分方程的图像放大模型

将分数阶微分理论引入图像放大模型中,利用全变分思想,提出了基于分数阶偏微分方程的图像放大模型.仿真实验结果表明：新模型能较好地保持图像边缘特征,以及更多的图像纹理信息,优于整数阶微分方程放大算法,是一种有效、可行的图像放大模型.     

基于着色模型实时构造的海洋流场动态流线可视化方法研究

为了实现海洋流场流向、流速等特征信息的直观高效可视化表达,提出了一种基于着色模型实时构造的海洋流场动态流线可视化方法。设计了一种可适应三维纹理的流线属性信息存储结构,构建面向动态流线的着色模型并进行流线实时构造,实现复杂海洋流场的动态可视化表达。实验结果表明,相较于静态流线可视化方法和基于动态图元的流线可视化方法,该方法显著提高了流场海量数据集的可读性以及流场可视化的渲染效率与表达效果,更直观、流畅地反映了流场的时空特征和复杂动态过程。     

VAC索引方法:一种基于空间类聚类与数据压缩的多维索引技术

提出了VAC(vector approximation clustering)索引方法，该方法针对多维空间中存在的大数据量问题，利用空间类聚类和数据压缩结合的方法，综合了层次索引和顺序扫描的优势，提高了多维空间中的检索速度，对于多维空间中常见的复杂检索方式如NN查询和范围查询提供了较好的支持。分析与实验结果均表明，VAC方法在数据量和空间维数都很高的情况下都取得了令人满意的效果。     

通过Painlevé分析从低维模型中寻找高维可积模型

将Painlevé方法推广到更一般的形式, 可以从给定的低维可积模型中得到无穷多个新的可积模型. 新的可积模型与原模型相比都是较高维的, 它们保持保角不变性和Painlevé性质. 本文主要以KdV、NLS和KP方程为例, 运用WTC法、截断展开、领头项分析等方法, 给出了(3+1)维可积模型的具体形式.