Google Map数字栅格地图算法及应用

Google地图是Google向全球提供的电子地图服务,包括丰富的地图和黄页资源,特别是局部详细的卫星地图。通过具体分析Google Map不同坐标系下的坐标转换、Web墨卡托投影方式、地图瓦片URL组织结构,系统地研究了Google地图的算法及实现,并在VS2008环境下用C#语言实现了任意缩放系数下指定地图类型URL的合成和对应图片的下载。文中列出了部分程序代码以帮助大家进行后续开发设计,更有效地将Google地图集成到应用系统中。实验证实,该方法能够快速准确地下载指定范围的地图。

基于MapX雷达显控系统的设计与实现

雷达显控系统是操作员与雷达系统进行交互的一个平台,在整个战场态势监测中起着至关重要的作用。复杂的战场态势对显控系统提出了更高的要求,包括显示精细的电子地图、显示复杂的目标。在此引入MapX,实现了精细电子地图及栅格图像的的显示功能,对于显示复杂众多目标时出现的屏幕闪烁问题提出了解决方案,并给出了部分代码。

基于GMap.NET的无人机航迹再现设计与应用

三维的飞行仿真技术,数据庞大,建立模型复杂,对计算机要求高,建立针对无人机飞参数据分析的简易航迹再现系统,将有很大的实用价值。为此论文研究了基于GMap.NET框架的离线地图嵌入技术,探讨了离线地图数据库的建立原理以及GMapProvider接口原理,并成功应用到无人机航迹再现系统中,实现了多种离线地图的浏览与转换,拓展实现了无人机的航线预置与二维动态演示功能,达到了飞参数据分析的目的。使用结果表明,该系统对资源需求低,可靠性高,操作简洁,易于部署,能够满足对无人机飞参数据分析的需要。

利用MapInfo进行屏幕数字化时应注意的几个问题

MapInfo是地理信息系统的一个应用开发平台,屏幕数字化是把栅格数据变成矢量数据的一种方法。探讨了利用 MapInfo进行屏幕数字化时容易出现的问题及其解决方法。

基于MapGIS的林业地理信息栅格图像数据矢量化方法

在林业工作中,进行制图、评价和决策分析时,矢量数据是必不可少的数据源,但有时获得矢量数据必须从纸质介质上获得。通过扫描纸质图件,获得软件可以识别、处理的栅格图像数据,使用MapGIS矢量化功能结合使用ArcGIS软件进行数据处理,可以方便、快捷和准确地获得矢量化数据。文章对这一过程进行了分析和论述。

知识引导的碎片化栅格地形图比例尺智能识别

比例尺是确定地形图秘密等级的重要依据。本文针对碎片化栅格地形图比例尺判定的难题,通过凝练地图尺度特征先验知识,引导构建专家知识图像金字塔数据集(EKIPD),然后使用深度卷积神经网络算法进行建模,构建以知识为引导,以数据为驱动,以算法为核心的知识、数据与深度卷积神经网络耦合的混合智能模型。统计EKIPD中不同尺寸碎片化地形图的样本分布得到最优识别尺寸(ORS),然后以ORS为步长对待识别地形图进行切分;对每个子图分别使用模型进行预测,集成子图的预测结果得到碎片化栅格地形图的比例尺。经过试验验证,本文方法的识别精度在97%左右,证明了本文方法的有效性。

改进灰狼算法的移动充电机器人路径规划

移动充电机器人的出现解决了老旧停车场内电动汽车充电的问题,但停车场内复杂与随机的障碍物环境对其路径规划与避障功能提出了更高的要求。通过对传统灰狼算法的改进,对停车场内的电动汽车移动充电机器人的路径规划问题进行了仿真与分析。灰狼算法迭代速度快,但优化精度低,且容易陷入局部最优,在对停车场地图进行栅格化处理后,从适应度函数、收敛因子以及位置更新函数3个方面对传统灰狼算法进行了改进,并利用MATLAB软件进行了仿真。结果表明改进灰狼算法的平均迭代次数较传统灰狼算法减少了39.4%,路径长度缩短了4.7%,在与其他典型改进灰狼算法对比中路径长度最短。对同一停车场不同车位占用率的移动充电机器人的路径规划利用该算法进行了仿真,结果表明该算法在随机地图与不同目标位置的情况下均可以成功运行,验证了算法的稳定性。

基于改进A^(*)算法的移动机器人的路径规划

因为传统A^(*)算法规划移动机器人的行驶路径,存在寻路时间较长、算法遍历节点数和路径转折次数较多等问题,为此提出了一种改进A^(*)算法。首先,计算移动机器人周围环境中障碍物所占比例,利用环境障碍率来改变启发函数在不同环境下的权重;其次,通过关键点选择策略,删除路径中冗余节点和转折点;然后,优化open表中节点数目,删除表中早期加入的节点和估值较大的节点;最后,在Matlab中的仿真实验显示,2种不同实验环境下,与传统A^(*)算法相比,改进A^(*)算法的路径规划时间分别缩短了57.14%和55.56%,转折次数分别减少了37.5%和50%,遍历节点数分别减少了57.46%和76.19%,路径长度分别减少了0.003%和0.04%。实验证明,改进的A^(*)算法可有效缩短路径规划的时间、路径的转折次数和算法遍历节点数。

一种异构传感器的地图融合构建方法

针对单一传感器建图时还原度较低,易受环境干扰及可靠性不足等问题,提出一种任务层面融合激光雷达与深度相机的建图方法。采用一种针对走廊环境的组合式对齐算法对地图进行对齐,利用基于贝叶斯推理的方法进行信息融合。为验证融合建图效果,通过搭建多样化虚拟场景进行仿真和对真实走廊环境进行地图融合实验。结果表明,经过融合的栅格地图比单一传感器创建的栅格地图还原度更高,有效提高了地图的精度,得到了更能反映真实物理环境信息的栅格地图,为后续的路径规划提供了准确可靠的环境地图。

基于MCMCC改进ORB-SLAM3的移动机器人导航

【目的】针对VSLAM建立的稀疏特征地图不能直接用于导航,且现有的将基于稀疏特征图转化为栅格地图进行导航的方法存在建图精度不高的问题,无法实现准确导航。提出了一种基于MCMCC改进ORB-SLAM3的移动机器人导航实现方法,在仅有深度相机的嵌入式设备上可以实现室内实时地图构建、定位与导航。【方法】提出的方法利用基于多凸组合最大互相关熵(MCMCC)标准的后端优化算法来改进ORB-SLAM3的后端优化模块,降低非高斯噪声对建图精度的影响。同时在将稀疏特征图转化为栅格地图的过程中,利用回环信息更新栅格地图,以提高栅格地图的精度。【结果】仿真和真实场景实验验证了所提出方法的有效性。

基于改进蜣螂优化算法的搬运机器人路径规划

针对基本蜣螂优化算法在路径规划方面存在的路径较长、迭代次数多以及局部最优等问题,提出一种改进蜣螂优化算法。首先利用Chebyshev混沌映射优化其初始群体,以提升个体质量;其次将黄金正弦算法引入觅食蜣螂位置更新策略中,以提升算法的收敛速度,使得算法搜寻有效性得以提升;最后在偷窃蜣螂位置加入动态权重,以扩大算法的搜索范围,降低算法提前收敛的概率。利用栅格地图法建立环境地图,模拟搬运机器人的工作环境,利用MATLAB仿真软件,将改进蜣螂优化算法与基本蜣螂优化算法在不同的栅格地图中进行仿真。通过分析仿真数据得出在3种不同的栅格地图中改进蜣螂优化算法在平均路径长度上比基本蜣螂优化算法分别缩短了31.25%、10.31%和8.59%;在平均迭代次数上分别减少了22.26%、12.19%和26.24%;在平均拐点个数上分别减少了35.11%、9.52%和35.09%。仿真结果证明改进蜣螂优化算法在搬运机器人路径规划方面拥有更好的效果,验证了改进蜣螂优化算法的可行性。

矢量瓦片地图栅格化方法设计与实现

综合矢量瓦片与栅格瓦片的优缺点,本文提出了一种将矢量瓦片地图实时转化为栅格瓦片地图的方法,并基于该方法设计和实现了矢量瓦片地图栅格化软件,对其体系结构与技术流程进行了详细讨论,在实际项目建设中进行了具体应用。结果表明,该方法兼具了矢量瓦片切片速度快,瓦片体量小,地图样式可动态修改和栅格瓦片地图在客户端展示简单,对客户端要求较低等特点,能够在地图缓存技术应用的多种场景中将矢量瓦片地图转化为栅格瓦片。

D^(*)算法在喷浆机器人路径规划中的应用研究

路径规划是喷浆机器人自主行走过程中的重要环节,针对传统A^(*)算法在路径规划中的不足,研究采用实时性更强且可以躲避动态障碍的D^(*)算法。利用MATLAB建立栅格地图并进行仿真,结果表明:D^(*)算法路径规划的时间短、效率高,适用于喷浆机器人在陌生环境或有动态障碍的场景中规划路径。

历史文化街区的栅格矢量与电子地图智能数据采集

历史文化街区街道不仅传承着历史文化内涵,更承担着旅游、交通、居住等功能。针对当前我国历史文化街区地图数据智能采集,所采用的数据采集方法存在数据采集效率低、数据划分误差高、数据处理能力差等问题,提出了一种新的历史文化街区智能电子地图数据智能采集方法。该方法在栅格与矢量相结合的基础上,构建数据采集模型,完善数据采集设备。利用Web嵌入集成模式,以差分进化算法为基础设计数据检索模式,并形成地图。该方法在栅格数据的矢量化并行处理的基础上引入资源分配算法进行高精度的数据划分,对高精度数据进行分析。实验结果表明,该数据采集方法的采集效率平均为112 M/S,数据划分正确率约为94%,具有较好的自适应能力。

彩色公路地图的道路自动提取

首先采用模板匹配、特征抽取等方法提取城市和道路的标识,这些标识对后面的道路的提取有着重要的作用;然后根据道路的等级,在颜色基础上利用道路的特征分层提取道路图层;最后对道路进行细化,依据城市与道路、各种道路间的关系以及道路的特征建立一系列的判据,检查道路的合理性,并产生相应的策略对道路进行反馈处理,实现道路的全自动提取.实验结果表明了该方法的有效性.

一种栅格图层的模糊叠置分析模型

为了更好地进行GIS空间分析 ,根据GIS应用领域中属性数据的区间值特征 ,首先利用区间值模糊集来描述模糊属性数据的模糊图层 ,然后基于区间值模糊集给出了一种栅格图层的模糊叠置分析模型 ,并改进了基于经典模糊集的模糊叠置分析方法。该模型利用区间值模糊集的基本运算 ,可以实现普通模糊叠置和加权模糊叠置 ,而采用区间值 ,则可以减少属性值模糊性的丢失 ,且叠置结果符合人们的认知和推理规律 ,实例结果表明 ,该模型能够较好地解决区间值属性图层间的模糊叠置分析问题。

基于小波变换的数字栅格地图复合式水印算法

提出一种基于小波变换的复合式数字栅格地图水印算法。其基本思想是在数字栅格地图的不同频域块中分别嵌入抗差性数字水印和脆弱性数字水印。基于数字栅格地图相比一般影像数据具有较高亮度,低频分量具有更高感觉容量的特点,在地图的小波低频域上自适应嵌入抗差性数字水印,以实现地图版权保护功能;结合人类视觉系统特性,利用抖动调制技术在小波高频域中嵌入脆弱性数字水印,以实现地图内容完整性认证功能。试验结果表明,该算法能对地图内容的完整性进行认证,同时对常见的各种攻击诸如JPEG压缩、锐化、剪裁等具有良好的抗差性。

一种自适应的数字栅格地图可见水印算法

基于数字栅格地图的数据特性,运用小波变换工具,结合人类视觉系统特征,提出一种自适应的数字栅格地图可见水印算法。首先,对可见水印信息进行扩展等预处理;然后通过计算数字栅格地图的视觉重要区域来选择水印嵌入位置,水印嵌入位置由人类视觉系统特征和地图数据特性共同决定;最后,将可见水印自适应地嵌入地图所选择嵌入区域的小波域中。对提出的水印算法进行了试验分析,结果表明,该算法不仅具有良好的抗差性,同时还较好地保持了可见水印和原地图的视觉特征,以一种更积极有效的方式保护了数字栅格地图的版权。

遥感分类图在高精度栅格矢量转换中的应用

随着遥感的发展,遥感数据逐渐成为地理信息系统重要的数据源。而栅格数据不能满足GIS中进行空间分析的要求,因此栅格数据的矢量化在GIS和RS集成中具有十分重要的意义。在总结前人算法的基础上,提出了改进的栅格数据矢量化方法。根据4个相邻栅格像元的异同关系来提取拐点和交点。并且根据提取点的类型自动建立连接关系,进而自动生成弧段和多边形,实现栅格数据快速有效地的矢量化。

彩色城市栅格地图道路网络自动获取方法

为适应栅格地图向矢量地图转化的需求,提出一种从彩色城市栅格地图自动获取道路网络的方法———道路获取对象特征法.由于城市栅格交通地图由道路、区域及噪声3类像素构成,所以新方法包括3个关键步骤:首先利用道路和区域的特征进行图像规范化处理,即所有道路用一种颜色表示,所有区域用另一种颜色表示,图像中其他颜色的像素视为噪声;其次建立4种噪声分类方法来消除规范化图像中的噪声;最后结合规范化图像和道路的连通性,实施道路连接以获取完整的道路网络.与其他方法相比,对象特征法对地图图像的颜色不敏感,可从多类地图图像中自动获取道路网络,并且耗时较少.实验结果表明:对象特征法可完整地提取出地图图像中的道路网络,从整幅合肥市地图图像中提取完整的道路网络仅需32.593s.