Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1




Скачать 48.96 Kb.
НазваниеУдаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1
Дата публикации15.10.2014
Размер48.96 Kb.
ТипДокументы
shkolnie.ru > Информатика > Документы




УДАЛЕННОЕ ОБНОВЛЕНИЕ РАСТРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ МОРСКИХ НАВИГАЦИОННЫХ КАРТ ПО СЕТИ ИНТЕРНЕТ1

Ю.Г.Васин2, С.В.Жерздев2, Е.С.Сорокин2
2 ГНУ НИИ прикладной математики и кибернетики ННГУ,
603005, Россия, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 10,
тел.: (831-2) 36-23-61, e-mail: pmk@unn.ac.ru


Предлагается технология организации удаленного обновления растровых изображений морских навигационных карт (МНК) на судах с использованием глобальных сетей передачи данных. Предложенные и реализованные методы позволяют с минимальными требованиями к пропускной способности каналов в автоматическом режиме осуществлять актуализацию МНК.


Обеспечение безопасности судовождения немыслимо без наличия на судах обновленных (актуализированных) версий морских навигационных карт (МНК). В настоящее время обновление бумажных МНК на судах по каналам связи осуществляется следующим образом. На суда передаются извещения мореплавателям в формате PDF с описанием изменений, которые необходимо нанести на карту. Извещения мореплавателям представлены в виде текстовых инструкций или графических фрагментов МНК (вклеек). Штурман на судне, получив ИМ, вручную наносит на бумажные МНК соответствующие изменения. К основным недостаткам такого подхода относится относительно большой объем передаваемых данных (особенно графических вклеек), большой объем ручной работы по актуализации бумажных МНК и, как следствие, человеческий фактор (ошибки штурмана).

С развитием средств автоматизации управления судами и решения навигационных задач и задач по обеспечению безопасности мореплавания на судах наряду с бумажными, все чаще начинают использовать растровые и векторные МНК (например, в международном формате S-57). Однако проблемы, связанные с обновлением всех видов карт, остаются актуальными.

В НИИ ПМК ННГУ разработана принципиально новая технология удаленного редактирования (обновления) растровых изображений МНК, при которой актуализация растровой МНК осуществляется по ИМ в центре на берегу (материке). По результатам этого обновления осуществляется редактирование судовых коллекций растровых МНК по сети Интернет полностью в автоматическом режиме без участия человека. При этом объемы передаваемой по каналам связи информации для обновления ничтожно малы по сравнению с исходными данными (менее 1%).

Далее рассматривается этап разработки информационной технологии, непосредственно связанный с синхронизацией (приведением в соответствие) растровых изображений МНК.

Разработанная технология основывается на развитии и адаптации следующих математических моделей и методов:

  • математических моделей, методов и технологий иерархического адаптивного сжатия графической информации;

  • иерархических структур хранения и представления графической информации;

  • методов построения иерархических пространственных дайджестов;

  • эффективных алгоритмов сравнения иерархических пространственных дайджестов;

  • удаленного доступа к большеформатным растровым изображениям с поуровневой передачей данных.

Для решения возникающей задачи синхронизации изображений при минимальных требованиях к пропускной способности каналов связи был предложен двухэтапный алгоритм обмена информацией.

На первом этапе происходит определение различающихся фрагментов изображений на сервере (новый вариант) и клиенте (старый вариант) и передача информации об изменениях. Основная идея – использование цифровых иерархических дайджестов для сравнения фрагментов без передачи самих растровых данных фрагментов. Выявление участков изображения, требующих повторной загрузки, использует тот факт, что, как правило, внесенные изменения локализованы в пространстве. Алгоритм производит иерархическое деление листа карты на уменьшающиеся участки для проверки их идентичности, начиная с проверки на изменения всего листа и заканчивая выявлением конкретных измененных фрагментов. На каждом шаге сервер и клиент вычисляют и сравнивают значения дайджестов соответствующих участков. Алгоритм рекурсивно применяется для тех участков, значения дайджеста которых на сервере и клиенте отличаются. Такая схема позволяет выявить требующие обновления фрагменты с минимальными накладными расходами.

На втором этапе решается задача построения обновленного изображения. Для реализации второго этапа существенно используется блочная структура файла в иерархическом формате, которая позволяет независимо манипулировать относительно небольшими фрагментами изображения.

Следующим этапом развития технологии обновления растровых изображений МНК является создание полноценной системы управления версиями, учитывающей специфику геоинформационных данных, в отличие от широко распространенных систем управления версиями общего назначения, ориентированных в первую очередь на эффективную работу с текстовыми (линейно-упорядоченными) данными. Разработанная система  обеспечивает хранение всей цепочки версий МНК с минимальными затратами дисковых ресурсов. Для этого при помещении в систему очередной версии файла изображения МНК производится поиск измененных фрагментов изображения и сохранение их в компактный файл разницы. Структура хранилища версий обеспечивает оперативное получение произвольной версии МНК, хранение произвольных вспомогательных данных для каждой версии МНК, а также удаленное обновление любой версии электронной МНК до актуального состояния с передачей по сети минимального объема данных. Использование однозначных версионных меток позволяет исключить из сетевого обмена этап определения текущего состояния МНК на стороне клиента. Кроме того, возможно эффективное построение и передача «кумулятивного» пакета обновлений, то есть слияние всех правок между запросами пользователя на обновление с исключением дублирующихся данных и передачей только последних вариантов многократно изменявшихся фрагментов.

Описанные технологии реализованы в виде отдельных приложений или программных модулей, обеспечено взаимодействие с существующей системой архива электронных карт. Реализована возможность получения и распечатки вклеек для бумажных карт по протоколам обновления растровых МНК.

Экспериментальная апробация подтвердила эффективность предложенной технологии при обновлении растровых МНК по ИМ. При этом объем передаваемой на суда по каналам связи информации не превысил 1% от объема исходных данных.

^ Список литературы

  1. Васин Ю.Г. Хорошо приспособленные локальные однородные методы обработки графической информации. // Автоматизация обработки сложной графической информации: Межвуз. сб. науч. тр. /Под ред. Ю.Г.Васина; Горьк. гос. ун-т, Горький, 1984, с.131.

  2. Васин Ю.Г. Эффективность различных стратегий обработки видеоинформации на базе локальных однородных рекуррентно-рекурсивных функций // Методы и средства обработки графической информации: Межвуз. сб. науч. тр. /Под ред. Ю.Г.Васина; Горьк. гос. ун-т, Горький, 1986, С.4-47.

  3. Васин Ю.Г., Жерздев С.В. Технология иерархического кодирования видеоинформации // Тезисы 12-й Международной конференции по компьютерной графике и машинному зрению ГрафиКон'2002. Н.Новгород: Изд-во НГАСУ, 2002. С.326 333.

  4. Васин Ю.Г., Жерздев С.В., Шишляев М.В. Иерархический доступ к большеформатным изображениям по сети Интернет // Тезисы VIII Всероссийской научной конференции «Методы и средства обработки сложной графической информации». Н.Новгород, 2005. С.18-19.

  5. Кудин А.В. Технология эффективного хранения и оперативного отображения картографической растровой информации. – Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Н.Новгород, 2000.

  6. Vasin Yu.G., Zherzdev S.V. Information Techniques for Hierarchical Image Coding // Pattern Recognition and Image Analysis, Vol.13, No.3, 2003. P.539 548.

  7. Vasin Ju.G., Zherzdev S.V., Shishlyaev M.V. Technology of remote raster images access // Proc. of 7-th international conference on Pattern recognition and image analysis: New information technologies . St.Petersburg, 2004. P.956-958

______________________________________________________________________

1Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект №05-01-00590).

Похожие:

Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconКомплекс автоматической сшивки электронных топографических карт и планов1
Предложен программный комплекс, выполняющий попарную сшивку смежных листов электронных топографических карт, топопланов, а так же...
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconЭлектронный архив морских навигационных карт с удаленным доступом1
Гун нии пмк ннгу им. Н. И. Лобачевского, 603005, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 10, 8(8312)362-361
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconРезюме Персональная информация: фио
Самостоятельное изучение графических пакетов, опыт рисования растровых и векторных изображений
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconРазрешение растровых изображений (при размере 1: 1)
К макету желательно прилагать распечатанное на листе изображение, а также дополнительный файл в формате jpeg для просмотра
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconКомпьютерный дизайн. Профессиональная компьютерная обработка растровых...
Курс предназначен для подготовки учащихся по специальности «Дизайн на компьютере»
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconРазвитие формата хранения составных большеформатных растровых документов1
Предложен способ хранения и отображения составных большеформатных растровых документов, позволяющий работать как с единым полем сшитых...
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconКонцепция международного сотрудничества в области глобальных навигационных...
Принципы международного сотрудничества Российской Федерации в области глобальных навигационных спутниковых
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconСравнительный анализ встраиваемых навигационных глонасс/gps приемников
В данной статье приведен анализ технических характеристик и результаты испытаний глонасс/gps приемника ГеоС-3 и gps приемника eb-500,...
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconImax: На глубине морской 3D / imax under the Sea 3D (2009) bdrip Язык
Треугольнике. В фильме показаны привычки и среда обитания Больших Белых Акул, Яркой Каракатицы, Покрытых листвой Морских Драконов,...
Удаленное обновление растровых изображений морских навигационных карт по сети интернет1 iconРешение на обновление карт принимается на основании изучения изменения...
В результате деятельности человека, а также вследствие природных процессов облик поверхности земли непрерывно меняется. Это приводит...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница