一种基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法与流程

技术特征：
1.一种基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，包括：由自动识别系统获取船舶轨迹数据，所述船舶轨迹数据包括船舶位置经纬度、时间、航速、对地航向以及船首向数据；对所述船舶轨迹数据进行预处理；以基于时间比例的同步欧式距离作为指标对船舶轨迹数据进行压缩，获取第一轨迹数据特征点集合；以航速变化以及航向变化作为指标对船舶轨迹数据进行压缩，获取第二轨迹数据特征点集合；将所述第一轨迹数据特征点与所述第二轨迹数据特征点集合合并后，将轨迹数据特征点按照时间前后顺序排列，得到一个具有时空性的压缩数据集。2.根据权利要求1所述的基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，对所述船舶轨迹数据进行预处理，包括：检测船舶轨迹数据中的错误数据和缺失数据；对错误数据进行剔除处理，同时对缺失数据采用线性插值方法进行补充处理，从而获得准确的船舶轨迹数据。3.根据权利要求1所述的基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，以基于时间比例的同步欧式距离作为指标对转换船舶轨迹数据进行压缩，包括：连接轨迹数据的首尾作为基线，计算每个点到基线的同步欧式距离；将计算后得到的最大欧式距离与设定的阈值相比较；如果最大的同步欧式距离小于阈值，只保留连接的首尾点到第一轨迹数据特征点集合；如果最大欧式距离大于阈值则保留最大欧氏距离对应的点，将保留下来的点加入到第一轨迹数据特征点集合；此时判断压缩是否结束，如果未结束，将以刚保留的点作为分界点将轨迹数据分为两部分再重复以上判断直至此部分压缩结束，判断压缩是否结束包括：若新保留的轨迹点分别与基线两端之间的轨迹点之间没有轨迹数据，则判断压缩结束，否则继续压缩。4.根据权利要求1所述的基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，以航速变化以及航向变化作为指标对转换船舶轨迹数据进行压缩，包括：计算各采样点与前一轨迹数据特征点的航速差与航向差；判断航速差与预设航速差阈值之间的关系，获取第一关系指标；判断航向差与预设航向差阈值之间的关系，获取第二关系指标；当所述第一关系指标和第二关系指标至少有一个满足预设条件时，将当前位置点加入到第二轨迹数据特征点集合；遍历所有位置点，直至此部分压缩结束。5.根据权利要求4所述的基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，当所述第一关系指标和第二关系指标至少有一个满足预设条件时，将当前位置点加入到第二轨迹数据特征点集合，包括当下列条件至少满足一个时，将当前位置点加入到第二轨迹数据特征点集合：航速差大于预设航速差阈值；
航向差大于预设航向差阈值。6.根据权利要求4所述的基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，其特征在于，以航速变化以及航向变化作为指标对转换船舶轨迹数据进行压缩，还包括：如果当前点没有判断作为轨迹数据特征点，则判断下一点时，计算航速差与航向差的对象为下一点与前一保存的轨迹数据特征点。

技术总结
本发明提供一种基于改进时间比例的船舶轨迹数据压缩方法，包括：由自动识别系统获取船舶轨迹数据；对船舶轨迹数据进行预处理；以基于时间比例的同步欧式距离作为指标对船舶轨迹数据进行压缩，获取第一轨迹数据特征点集合；以航速变化以及航向变化作为指标对船舶轨迹数据进行压缩，获取第二轨迹数据特征点集合；将所述第一轨迹数据特征点与所述第二轨迹数据特征点集合合并后，将轨迹数据特征点按照时间前后顺序排列，得到一个具有时空性的压缩数据集。本发明在考虑了时间和空间约束的基础上加入了航向和航速的约束，引入了代表船舶行为变化较大的速度和航向特性，更加全面准确的对轨迹数据进行压缩。对轨迹数据进行压缩。对轨迹数据进行压缩。


技术研发人员：刘畅 纪晓妍 李金浩 张旭 阚泽屹 梅玉 嵇祥瑞
受保护的技术使用者：大连海事大学
技术研发日：2021.08.05
技术公布日：2021/10/18