【摘要】：本文從研究地理信息表達(dá)機(jī)制入手,引入了超媒體相關(guān)理念和技術(shù),嘗試將以紙質(zhì)地圖為代表的傳統(tǒng)媒體、以移動(dòng)終端為代表的移動(dòng)媒體和以計(jì)算機(jī)終端為代表的數(shù)字媒體進(jìn)行整合,共同應(yīng)用于地理信息表達(dá)過程中,實(shí)現(xiàn)各媒介在地理信息表達(dá)方面的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源共享,從而達(dá)到豐富地圖信息傳遞形式、擴(kuò)展紙質(zhì)地圖數(shù)據(jù)承載能力、完善地理信息表達(dá)機(jī)制的目的。概括起來,本文的研究?jī)?nèi)容主要包含以下六個(gè)方面:1.梳理了超媒體相關(guān)理論和技術(shù)在地理信息科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)外地理信息科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者對(duì)超媒體在地理信息科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了不少的研究和探索,本文對(duì)相關(guān)研究?jī)?nèi)容、研究進(jìn)展和研究成果進(jìn)行了梳理、總結(jié)和分析。從分析結(jié)果可以看出,隨著移動(dòng)開發(fā)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等新興技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,超媒體逐漸向移動(dòng)終端設(shè)備遷移,超媒體相關(guān)技術(shù)在地理信息科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也朝著數(shù)據(jù)組織的標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)應(yīng)用的新型化、應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大化三個(gè)方向不斷的推進(jìn)和發(fā)展。2.建立了地圖超媒體框架體系。本文利用超媒體媒介協(xié)同表達(dá)和數(shù)據(jù)融合的優(yōu)勢(shì),將以紙質(zhì)地圖為代表的傳統(tǒng)媒體、以計(jì)算機(jī)終端為代表的數(shù)字媒體和以移動(dòng)終端電子設(shè)備為代表的移動(dòng)媒體相融合,再結(jié)合移動(dòng)終端電子設(shè)備便攜性和普及性的特點(diǎn),建立了地圖超媒體框架體系,從而為傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體和移動(dòng)媒體實(shí)現(xiàn)媒介協(xié)同,共同應(yīng)用于地理信息表達(dá)領(lǐng)域,奠定一定的理論基礎(chǔ)。3.構(gòu)建了地圖超媒體數(shù)據(jù)模型。基于超媒體媒介融合的理念,將傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體和移動(dòng)媒體共同應(yīng)用于地理信息的表達(dá)過程中,表面上是三種媒體介質(zhì)的融合,實(shí)質(zhì)上卻是數(shù)據(jù)的資源共享和交叉訪問。本文針對(duì)超媒體支持豐富數(shù)據(jù)類型的特點(diǎn),對(duì)各種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行了分析,并構(gòu)建了具有三層結(jié)構(gòu)的地圖超媒體數(shù)據(jù)模型,從而為超媒體數(shù)據(jù)的組織管理、檢索、訪問和存儲(chǔ)提供相應(yīng)的理論指導(dǎo)和技術(shù)依據(jù)。4.優(yōu)化了移動(dòng)終端的圖像檢測(cè)與識(shí)別算法。若要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)媒體、移動(dòng)媒體與數(shù)字媒體在地理信息表達(dá)方面的數(shù)據(jù)融合和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),需要移動(dòng)媒體充當(dāng)三者數(shù)據(jù)傳輸與交互的樞紐和橋梁,而基于移動(dòng)終端的圖像特征檢測(cè)與識(shí)別算法則是其中的關(guān)鍵。本文選取了SIFT、Freak、ORB三種比較具有代表性的圖像特征檢測(cè)與識(shí)別算法進(jìn)行了研究,研究結(jié)果表明:與其它算法相比,ORB算法具有運(yùn)算效率高、魯棒性強(qiáng)、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),更加適合應(yīng)用于配置較低的移動(dòng)終端電子設(shè)備。此外,本文通過采用提取顏色不變量的方式,將顏色信息與ORB特征提取與檢測(cè)算法相結(jié)合,形成一種C-ORB算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:C-ORB算法在保留ORB較高運(yùn)算效率的基礎(chǔ)上,算法的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性也有所提升。5.提出了顧及多重約束的三維地形數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化方法。由于受制于移動(dòng)終端電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、圖形處理能力和圖形繪制能力,將三維模型,尤其是三維地形應(yīng)用于移動(dòng)終端時(shí),還需要對(duì)三維地形數(shù)據(jù)進(jìn)行適度的優(yōu)化和簡(jiǎn)化處理。為了解決這個(gè)問題,本文提出了一種顧及多重約束的三維地形數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化方法,該方法簡(jiǎn)化產(chǎn)生的幾何誤差相對(duì)較小,并且對(duì)地形的邊界特征、紋理顏色和重要頂點(diǎn)具有較好的保持效果,可以盡可能的減少簡(jiǎn)化模型與原始模型在視覺上的差異。6.實(shí)現(xiàn)了基于移動(dòng)終端地圖超媒體原型系統(tǒng)的開發(fā)。本文引入了超媒體媒介融合的理念,并通過原型系統(tǒng)開發(fā)的方式,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)媒體、移動(dòng)媒體與數(shù)字媒體在地理信息表達(dá)方面的有效融合。本文所開發(fā)的基于移動(dòng)終端的地圖超媒體原型系統(tǒng)不僅能夠讓用戶從個(gè)人視角出發(fā),從不同角度、不同方向、不同距離進(jìn)一步的觀察地理信息,與人們的空間認(rèn)知特點(diǎn)更加一致,方便用戶對(duì)地理信息細(xì)節(jié)的理解和把握,同時(shí)也進(jìn)一步擴(kuò)展了傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖的數(shù)據(jù)承載能力和數(shù)據(jù)表現(xiàn)能力。
【學(xué)位授予單位】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP37;P208
【圖文】：

論文組織結(jié)構(gòu)圖

基于圖像特征識(shí)別與跟蹤的無標(biāo)記增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也屬于計(jì)算機(jī)視覺中的一種，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程如圖3.2 所示。圖像特征識(shí)別與追蹤本質(zhì)上是根據(jù)已有的模板圖像從攝像設(shè)備獲得的視頻流中檢索出目標(biāo)圖像并實(shí)時(shí)追蹤的過程。其主要過程包括模板圖像與捕獲圖像特征點(diǎn)的提取與匹配，外點(diǎn)去除（這里的外點(diǎn)是指錯(cuò)誤匹配的特征點(diǎn)，在圖像識(shí)別和匹配過程中需要剔除掉），然后進(jìn)行單應(yīng)性矩陣的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)攝像頭坐標(biāo)系與真實(shí)環(huán)境坐標(biāo)系之間的空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，最后根據(jù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換結(jié)果將虛擬信息疊加在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑥亩鴮?shí)現(xiàn)虛擬信息與真實(shí)環(huán)境的虛實(shí)融合。圖 3.2 圖像特征識(shí)別與追蹤在圖像特征識(shí)別與追蹤過程中，圖像的特征點(diǎn)提取是一個(gè)非常重要的過程。所謂特征，是指一項(xiàng)事物異于其他事物的特點(diǎn)，圖像的特征則是指一幅圖像異于其它圖像的特

第三章 地圖多媒介協(xié)同表達(dá)機(jī)制與超媒體數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建統(tǒng)地圖在地理信息細(xì)節(jié)表達(dá)方面的缺陷，又可以將現(xiàn)實(shí)地理環(huán)境中的地理信息以一種更為直觀、更為生動(dòng)、更加符合人們空間認(rèn)知特點(diǎn)的形式進(jìn)行展現(xiàn)。因此，本章節(jié)基于傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體與移動(dòng)媒體在地理信息表達(dá)方面的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提出了一種基于移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的地圖多媒介協(xié)同表達(dá)機(jī)制，如圖 3.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806231