船载AIS数据分段实时压缩改进方法
作者：夏圣凯 王常法 江有福
来源：《科技视界》2013年第09期
【摘 要】随着船舶自动识别系统（AIS）的普及，沿岸通过AIS基站联网而收集了海量的信息。存储AIS信息，需对AIS信息进行压缩处理。本文在Douglas-Peucker压缩算法的基础上，采用一阶和二阶差商作为判据以支持动态实时压缩，并且探索了采用二阶插值进一步压缩节点，算法效率高，压缩效果好。 【关键词】自动识别系统（AIS）；Douglas-Peucker算法；轨迹压缩
1 AIS信息的特点
为避免海上碰撞等事故的发生，由国际海事组织（IMO）、国际助航设备和航标协会（IALA）以及国际电信联（ITU-R）的共同努力下制定了国际标准，即船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）。它采用自组织时分多址（Self-Organid Time Division Multiple Access简称SOTDMA）技术，周期性地（2S到6min发布一条）在海上通过
VHF频道自动广播船舶的航行状态等信息。船舶AIS信息包括船舶的静态信息和船舶的动态信息两方面的内容：其中静态信息包括：IMO编码、呼号、船名、长度、宽度、吃水、目的港、选用航线计划等；动态信息包括：船位（实时）、航迹向、对地航速、船首向、航行状态、转向率等。
因为AIS数目众多传送数据时又非常频繁的，所以这些船舶的轨迹数据是非常庞大的，比如在宁波舟山港，6000多艘船只一月传回来的轨迹数据就高达8GB。然而，船舶的运动轨迹经常是周期性的，有规律可循，比如静态或直线运动船舶，我们可以把数据压缩成更小的数量而不丢失特征信息，数据压缩的成功与否取决于用户对数据的要求，包括位置，速度，转向率等误差的需求。实际AIS船位包括信息中这些值有误差，有的甚至没，这些问题可以通过船位来估算以修正收到信息的真实度。
