船載AIS數據分段實時壓縮改進方法
作者：夏圣凱 王常法 江有福
來源：《科技視界》2013年第09期
【摘 要】隨著船舶自動識別系統（AIS）的普及，沿岸通過AIS基站聯網而收集了海量的信息。存儲AIS信息，需對AIS信息進行壓縮處理。本文在Douglas-Peucker壓縮算法的基礎上，采用一階和二階差商作為判據以支持動態實時壓縮，并且探索了采用二階插值進一步壓縮節點，算法效率高，壓縮效果好。 【關鍵詞】自動識別系統（AIS）；Douglas-Peucker算法；軌跡壓縮
1 AIS信息的特點
為避免海上碰撞等事故的發生，由國際海事組織（IMO）、國際助航設備和航標協會（IALA）以及國際電信聯（ITU-R）的共同努力下制定了國際標準，即船舶自動識別系統（Automatic Identification System，AIS）。它采用自組織時分多址（Self-Organid Time Division Multiple Access簡稱SOTDMA）技術，周期性地（2S到6min發布一條）在海上通過
VHF頻道自動廣播船舶的航行狀態等信息。船舶AIS信息包括船舶的靜態信息和船舶的動態信息兩方面的內容：其中靜態信息包括：IMO編碼、呼號、船名、長度、寬度、吃水、目的港、選用航線計劃等；動態信息包括：船位（實時）、航跡向、對地航速、船首向、航行狀態、轉向率等。
因為AIS數目眾多傳送數據時又非常頻繁的，所以這些船舶的軌跡數據是非常龐大的，比如在寧波舟山港，6000多艘船只一月傳回來的軌跡數據就高達8GB。然而，船舶的運動軌跡經常是周期性的，有規律可循，比如靜態或直線運動船舶，我們可以把數據壓縮成更小的數量而不丟失特征信息，數據壓縮的成功與否取決于用戶對數據的要求，包括位置，速度，轉向率等誤差的需求。實際AIS船位包括信息中這些值有誤差，有的甚至沒，這些問題可以通過船位來估算以修正收到信息的真實度。
