[发明专利]GPS数据无损压缩解压方法、终端设备及存储介质

说明书

本发明涉及一种GPS数据无损压缩解压方法，包括以下步骤：S1、利用一个平滑函数和一段轨迹的前面四个点P_i‑4，P_i‑3，P_i‑2，P_i‑1来迭代得到下一个轨迹点的预测值P′_i；S2、将下一个轨迹点的实际值P_i与其预测值P′_i相减，得到其预测残差ε_i＝P_i‑P′_i＝(α_i,β_i)，其中，α_i表示纬度预测残差，β_i表示经度预测残差；S3、对GPS数据进行压缩存储：最初四个点P₁、P₂、P₃、P₄不压缩，直接保存原始值，然后将步骤S2得到的纬度预测残差α_i和经度预测残差β_i均分别按照ABC的格式进行存储，实现压缩存储，其中A为一位二进制数，表示预测残差的符号位，小于零为1，否则为0，B为三位二进制数，表示预测残差从第1个小数点开始连续为0的个数，C为1至17位二进制数，表示预测残差不为0的小数点部分的数值。

技术领域

本发明涉及GPS数据压缩解压领域，具体地涉及一种基于轨迹预测的GPS数据无损压缩方法、终端设备及存储介质。

背景技术

GPS数据是车联网系统中最重要的数据，车载终端将GPS数据上传到车联网中心，车联网中心根据GPS数据进行车辆的轨迹监控和大数据分析应用。随着车辆的增多，越来越多的车辆上传的GPS数据给车联网中心的数据存储带来很大的负担。目前，在网十万台车辆的车辆网平台，每天的GPS位置数据以GB为单位增涨给数据的存储带来很大的压力。在大数据时代，这些数据对车辆和车主的大数据分析有很大的价值，不能随意丢弃，因此需要找到一些方法，对这些GPS数据进行有效的压缩存储。

无损压缩是指可根据压缩数据完全还原出原始数据。在专利201510454703.6中提出一种利用偏移量计算的在线GPS轨迹数据压缩算法。但是该算法是利用偏移阈值进行数据挑选，将一些相近的GPS点删除掉，实现减少数据存储量的目的，因此是一种对GPS数据的有损压缩。在专利200610114585.5中提出一种压缩方法，存储相邻点的差值来减小存储量，该方法是无损压缩，但是只简单存储差值的方法压缩性能有限，而且没有考虑到GPS数据的特点，因此没有最有效的压缩数据。

发明内容

本发明旨在提供一种基于轨迹预测的GPS数据无损压缩解压方法、终端设备及存储介质，以解决上述现有GPS数据压缩方法存在的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种GPS数据无损压缩解压方法，包括以下步骤：

S1、利用一个平滑函数和一段轨迹的前面四个点来迭代得到下一个轨迹点的预测值P_i'：假设一个GPS点用P(lat,lng)表示，P中包含两个元素，分别为经度lng和纬度lat，lng和lat分别只保留小数点后六位，则前面四个点表示为P_i-4(lat_i-4,lng_i-4)，P_i-3(lat_i-3,lng_i-3)，P_i-2(lat_i-2,lng_i-2)，P_i-1(lat_i-1,lng_i-1)，预测值P_i'按照平滑函数的公式(1)计算，