基于偏移量計算的在線gps軌跡數據壓縮算法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及移動數據管理領域，尤其是一種基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據 壓縮算法。
【背景技術】
[0002] 對于GPS軌跡數據的有損壓縮，相比無損壓縮可以更大程度的減少數據量的存 儲，其實際應用價值更大，而在線壓縮是當今互聯網普及的大背景下更適合作為實際應用 算法的解決方案。由于在線GPS軌跡數據壓縮的特性，在對GPS軌跡點進行實時評估時只能 通過軌跡的局部信息進行評估，盡量減少評估時產生的誤差是提高此類算法性能的關鍵。
【發明內容】
[0003] 為了進一步提高此類算法的性能，本發明提出了一種基于偏移量計算的在線GPS 軌跡數據壓縮算法一一關鍵點前繼修正算法，本算法通過直接計算同步歐氏距離的方法發 現關鍵點，在發現關鍵點后再對關鍵點之如和上一個關鍵點之后的點進彳丁修正，可以應用 于在線GPS軌跡數據壓縮，在提高算法性能的同時還兼顧了算法在實際應用中的可行性。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于偏移量計算的在線GPS軌 跡數據壓縮算法，其具體步驟為：
[0005] 步驟1)將軌跡第一個點選為關鍵點，等待后續點的到來；
[0006] 步驟2)以第一個點和第三個點為基準點，求第二個點的同步歐氏距離，將第二個 點的同步歐氏距離作為其權重值，并將第二個點作為當前點；
[0007] 步驟3)設定同步歐氏距離閥值sed，如果當前點的權重值低于規定閾值，則繼續 步驟4);如果當前點的權重值高于規定閾值，則跳到步驟5);
[0008] 步驟4)將當前點的下一個點作為新的當前點，新的當前點的權重值計算為上一 個當前點的權重值加上新的當前點的同步歐氏距離，繼續步驟3);
[0009] 步驟5)當前點為新的關鍵點，以上一個關鍵點為起點，以新的關鍵點為終點，使 用修正算法找出起點和終點之間的軌跡的關鍵點；將當前點的下一個點作為新的當前點， 新的當前點的權重值為新的當前點的同步歐氏距離，繼續步驟3);
[0010] 步驟6)重復步驟3~5)直至找出所有的關鍵點，連接所有的關鍵點得到壓縮GPS 軌跡數據。
[0011] 所述的關鍵點指軌跡中信息量較大，需要被保留的點。
[0012] 在進行當前點的同步歐氏距離的計算時，均是以當前點的相鄰點為基準點。
[0013] 所述的同步歐氏距離計算的步驟包括：
[0014] 步驟2. 1)對于原路徑P上的點p(Xl，yi，，確定其基準點，
[0015] 步驟2. 2)通過以下公式計算獲得點p(Xy y;，tj在簡化路徑P'上的對應 點為P ' (X ' i，y ' i)坐標：
[0016] 步驟2. 3)計算出p與p'的同步歐氏距離：
[0017] 所述的修正算法的步驟包括：
[0018] 步驟5. 1)將每一條軌跡的首尾相連形成一條參考線，然后求出除首尾兩點的其 它軌跡點到這條線的同步歐氏距離；
[0019] 步驟5. 2)找出距離最大的點，如果這個點到這條參考線的距離小于規定的閾值， 則整條軌跡使用這條參考線代替；
[0020] 步驟5. 3)如果這個點到這條參考線的距離大于規定的閾值，則這個點為軌跡中 的關鍵點，在保留這個點的同時，以這個點為分界點，將原軌跡劃分為兩條軌跡；
[0021] 步驟5. 4)對于劃分后的軌跡返回步驟5. 1)繼續迭代簡化下去。
[0022] 本發明的有益效果是：該基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據壓縮算法不斷發現 關鍵點并修正最新發現關鍵點和上一個關鍵點之間的關鍵點，使用同步歐氏距離閾值限制 誤差，對軌跡點的信息量評估準確度更高，可以有效地對在線GPS軌跡數據進行壓縮，并且 其運行時間相比其它算法也更穩定。
【附圖說明】
[0023] 附圖1為該基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據壓縮算法的流程圖。
[0024] 附圖2為同步歐氏距離的示意圖。
[0025] 附圖3為按時間比例的自頂向下的關鍵點修正算法的示例圖。
[0026] 附圖4為該基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據壓縮算法的示例圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
[0028] 本發明的主要思路為：通過直接計算同步歐氏距離的方法發現軌跡中的關鍵點， 在發現關鍵點后再對新發現的關鍵點和上一個關鍵點之間的點進行修正。
[0029] 參見圖1所示，一種基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據壓縮算法，即關鍵點前繼 修正算法，包括以下步驟：
[0030] 步驟1)將軌跡第一個點選為關鍵點，等待后續點的到來；
[0031]步驟2)以第一個點和第三個點為基準點，求第二個點的同步歐氏距離，將第 二個點的同步歐氏距離作為其權重值，并將第二個點作為當前點；如圖2所示，同步歐 氏距離是指原路徑上的點和這個點在簡化后的路徑上按時間比例對應的點之間的歐氏 距離，同步歐氏距離的計算方法如下：對于原路徑P上的點P( Xl，yi，h)，確定其基準點 通過以下公式計算獲得點Ph，yi，在簡化路徑P' 上的對應點為 p' (x' ;，y';)坐標：4 V < 氣")，：
然后計算出P與P'的同步歐氏距 離
[0032] 步驟3)設定同步歐氏距離閾值sed，如果當前點的權重值低于規定閾值sed，則繼 續步驟4);如果當前點的權重值高于規定閾值sed，則跳到步驟5);
[0033] 步驟4)將當前點的下一個點作為新的當前點，新的當前點的權重值計算為上一 個當前點的權重值加上新的當前點的同步歐氏距離，繼續步驟3);
[0034] 步驟5)當前點為新的關鍵點，以上一個關鍵點為起點，新的關鍵點為終點，使用 修正算法找出起點和終點之間的軌跡的關鍵點，其步驟包括：
[0035] 步驟5. 1)以上一個關鍵點為起點，新的關鍵點為終點，并連接為一條參考線，然 后求出除起點和終點之間的其它軌跡點到這條線的同步歐氏距離；
[0036] 步驟5. 2)找出