网络地理信息系统及其地图压缩的研究

论文摘要

网络的广泛使用以及用户对地理信息系统(Geography Information System，GIS)需求的日益增长促使GIS朝着网络化、智能化的方向发展，于是网络GIS应用而生。网络GIS是以网络为平台的GIS，是指在网络环境下为各种地理信息科学的应用提供GIS的丛本功能、分布式计算和空间数据管理的空间信息管理系统。本质上它是一个基于网络的分布式空间信息管理与服务系统，能实现分布式协同作业、网上发布、地理信息应用等多种功能。根据客户端的不同，网络GIS服务器向客户端提供的地图服务共有两种方式：矢量地图服务和影像地图服务，其中，向胖客户端返回的地图为矢量地图，向瘦客户端返回的地图为影像地图。因为胖客户端需要从服务器端下载一些插件才能使用。一般情况下，瘦客户端比胖客户端更加方便，因此瘦客户端更受欢迎。而瘦客户端存在的一个问题就是客户端和服务器之间的数据传输比较频繁，如何有效地减少数据的冗余成为一个重要的问题。本文在研究了网络GIS不同的开发模式及其实现原理的基础上重点研究了瘦客户端的影像地图的请求与响应过程，提出了多分辨率图像压缩在影像地图传输中的应用。针对压缩比减小时图像压缩算法SPIHT的量化方法所用时间较长、实时性较差的状况，研究了提高图像压缩速度的算法，将原有图像压缩编码算法SPIHT中的量化部分用网格编码量化TCQ(Trellis Coding Quantization)代替，TCQ是一种最好的矢量量化方法，应用网格编码来扩展信号空间，能够增加每个比特所表示的信息量，并且TCQ中根据量化系数的范围采用了动态码书，编码和解码采用同样的算法生成码书，不再需要传输码书，所以编码效率非常高，大大缩短了的图像压缩时间。该算法将对有效实现地图的多分辨率传输具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 论文的研究背景
• 1.1.1 GIS的发展及网络GIS的产生
• 1.1.2 网络GIS在全国活断层信息管理与分析系统中的应用
• 1.2 论文研究的目的和意义
• 1.3 论文的结构
• 2 网络GIS基本原理
• 2.1 网络GIS的基本原理和相关技术
• 2.2 网络GIS的实现技术
• 2.3 总结
• 3 基于ArcIMS的地震危险性和危害性分析成果的网络发布
• 3.1 ArcIMS的体系结构
• 3.2 ArcIMS的特点
• 3.3 ArcIMS的开发模式与运行机制
• 3.3.1 开发平台与软件运行环境选择
• 3.3.2 创建地图服务文件
• 3.3.3 发布基于地图的服务
• 3.3.4 创建站点
• 4 图像压缩算法的研究与应用
• 4.1 图像压缩算法的研究
• 4.1.1 小波变换的定义和Mallat分解重构算法
• 4.1.2 小波变换的实现
• 4.1.3 图像压缩编码算法简介
• 4.1.4 EZW算法描述
• 4.1.5 SPIHT算法描述
• 4.1.6 提速算法的提出
• 4.1.7 TCQ算法描述
• 4.1.8 SPIHT与TCQ相结合的提速算法
• 4.1.9 实验结果
• 4.2 图像压缩算法在地图多分辨率传输中的应用
• 4.2.1 多分辨率基础
• 4.2.2 图像压缩在服务器端和客户端的实现方法
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢