基于小波变换的时空数据压缩方法

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Ｓ Ｕ Ｎ胁 一 ｂ ａ ｏ，ＧＵ Ｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ， ＸＵ Ｅ Ｗｅ ｉ ，Ｚ Ｈ ＡＯ Ｋ ｅ — ｗｅ ｉ ，Ｚ Ｈ Ａ ＮＧ Ｘ ｉ ｎ — ｘ ｉ ａ ｎ ｇ
摘
要： 介 绍 了一种基 于等 时间 间隔变化的 空间数 据 的无损压 缩 算法。考 虑到 时空数据 具有 线
性 变化 的规 律 ， 本算 法采 用一 维哈 尔小波 变换 ， 将 信 号分 别通过 低 通滤 波 器和 高通 滤波 器， 将 数 据的近似信 息储存 到低频分 量 中， 细 节信 息存储 到高频分分 量 中。经小波 变换 后 ， 小波 系数 在 空 间分 布上聚 集性 更强 ， 大量 的幅值分 布在 零 附近 ， 即使 感知 对 象异常 变化 ， 感知数 据存 在 波动 异 常， 小波 变换 的 多级分 解特性可 以缓 解异常 波动对整体 数据的影 响 ， 保证 了高频 系数 值 仍然近 似
ｈｅ ｔ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ｏ — ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｈ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｎｇ ａ ｅ ｒ ｕ ｌ ｅ ． ｈｉ ｔ ｓ ｌｇ ａ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍ ｕ ｓ ｅ ｓ ａ ｏ ｎ ｅ—ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｈａ ａ ｒ ｗａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ．Ｗ ｉ ｌ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ａ ｈ ｓ ａ ｅｓ ｒ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｂ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｈｅ ｔ ｌ ｏ ｗ— ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎｄ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ— ｐ ａ ｓ ｓ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ａ ｐ ｐ ｏｘ ｒ ｉ ａ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ
为０ 。根 据 小波 变换会产 生较 多幅值较 小的 小波 系数 的特 点 ， 对 小波 系数 进行 最短 长度 的编 码 。
实现 数 据 压 缩 的 目的 。
关键词 ： 时空数据 ； 小波 ； 压缩 ； 矢量曲线 中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ４ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍ ａ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｈ ｎ ａ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ２ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｌ ｏ ｓ ｓ ｌ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍ ｏ ｆ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ．Ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｉｎ ｒ ｇ
ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｍ ，ｔ ｒ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｔ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈｅ ｔ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ｌ ａ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｅ ｒ ，ａ ｎｄ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
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Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ４ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ ８
基于 小 波变换 的时 空数据 压缩 方法
孙家宝， 郭峰林 ， 薛 伟， 赵克威 ， 张新祥
（ 武汉轻工大学 数学与计算机学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ２ ３ ）
第３ ２卷第 ３期
２ ０ １ ３年 ９月
武
汉
工
业
学
院
学
报
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ３
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ － － ４ ８ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ７ ４ － ０ ５