Simplifikace vektorových geodat pro účely progresivní vizualizace

Bc. Vladislav RAZÝM

Diplomová práce

Simplification of Vector Geodata for a Progressive Visualization

Anotace:

Cílem práce je návrh a implementace efektivního algoritmu progresivního přenosu vektorových dat, konkrétně liniových prvků. S problematikou progresivního přenosu liniových prvků úzce souvisí problematika jejich simplifikace. V důsledku simplifikace může dojít k porušení topologie mezi původními a zjednodušenými liniovými prvky, což je v oblasti GIS posuzováno jako nežádoucí jev. Proto je nutné, aby byla v průběhu progresivního přenosu liniových prvků topologie zachována. Těžištěm navržené metody je datová struktura BLG strom, která ukládá výsledky simplifikačního algoritmu Douglas-Peucker. BLG strom je dále využit pro kontrolu topologie a určení pořadí přenosu jednotlivých bodů liniových prvků. Pro větší efektivitu progresivního přenosu je součástí navržené metody také speciální algoritmus bezztrátové komprese liniových prvků. V průběhu testování algoritmu na reálných geografických datech (vodní toky ČR, ~225000 bodů) bylo zjištěno, že se doba trvání všech kroků algoritmu (vytvoření BLG stromu, kontrola topologie, kódování) pohybovala řádově v desetinách sekundy. Výsledky testování naznačují, že by navržená metoda mohla být vhodná pro aplikace pracující v reálném čase. Navrženou metodu lze využít nejen k progresivnímu přenosu a vizualizaci liniových prvků, ale také k jejich topologicky konzistentní simplifikaci a kompresi.

Abstract:

The aim of this thesis is to propose and implement an efficient algorithm of progressive transmission of vector data, particularly linear features. The issue of progressive transmission of linear features is closely related to their simplification. As a result of simplification, topology between the original and simplified linear features may not be preserved, which is undesirable in GIS. Therefore, it is necessary to maintain consistent topology during progressive transmission of linear features. The basis of the proposed method is the BLG tree data structure that stores the results of the Douglas-Peucker simplification algorithm. The BLG tree is further used to check topology and determine transmission order of the individual points of linear features. One part of the proposed method is the special lossless compression algorithm of linear features that serves to increase efficiency of progressive transmission. Experiments on real geographic data (river network in the Czech Republic, ~225000 points) show that computation time of all algorithm steps (BLG tree creation, topology checking, encoding) is of the order of tenths of a second. The results of experiments indicate that the proposed method could be used as part of real-time applications. The proposed method can be used not only to progressive transmission and visualization of linear features, but also to their topologically consistent simplification and their compression.

Klíčová slova

vektorová data, simplifikace, topologie, progresivní přenos, progresivní kódování, komprese

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2014

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jan Ježek, Ph.D.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta aplikovaných věd

Magisterský studijní program / obor:
Inženýrská informatika / Počítačová grafika a výpočetní systémy