【摘要】：本文從研究地理信息表達機制入手,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、以移動終端為代表的移動媒體和以計算機終端為代表的數(shù)字媒體進行整合,共同應(yīng)用于地理信息表達過程中,實現(xiàn)各媒介在地理信息表達方面的優(yōu)勢互補和資源共享,從而達到豐富地圖信息傳遞形式、擴展紙質(zhì)地圖數(shù)據(jù)承載能力、完善地理信息表達機制的目的。概括起來,本文的研究內(nèi)容主要包含以下六個方面: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。國內(nèi)外地理信息科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者對超媒體在地理信息科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進行了不少的研究和探索,本文對相關(guān)研究內(nèi)容、研究進展和研究成果進行了梳理、總結(jié)和分析。從分析結(jié)果可以看出,隨著移動開發(fā)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等新興技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,超媒體逐漸向移動終端設(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)組織的標準化、技術(shù)應(yīng)用的新型化、應(yīng)用領(lǐng)域的擴大化三個方向不斷的推進和發(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)同表達和數(shù)據(jù)融合的優(yōu)勢,將以紙質(zhì)地圖為代表的傳統(tǒng)媒體、以計算機終端為代表的數(shù)字媒體和以移動終端電子設(shè)備為代表的移動媒體相融合,再結(jié)合移動終端電子設(shè)備便攜性和普及性的特點,建立了地圖超媒體框架體系,從而為傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體和移動媒體實現(xiàn)媒介協(xié)同,共同應(yīng)用于地理信息表達領(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�；诔襟w媒介融合的理念,將傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體和移動媒體共同應(yīng)用于地理信息的表達過程中,表面上是三種媒體介質(zhì)的融合,實質(zhì)上卻是數(shù)據(jù)的資源共享和交叉訪問。本文針對超媒體支持豐富數(shù)據(jù)類型的特點,對各種數(shù)據(jù)類型進行了分析,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)化了移動終端的圖像檢測與識別算法。若要實現(xiàn)傳統(tǒng)媒體、移動媒體與數(shù)字媒體在地理信息表達方面的數(shù)據(jù)融合和優(yōu)勢互補,需要移動媒體充當三者數(shù)據(jù)傳輸與交互的樞紐和橋梁,而基于移動終端的圖像特征檢測與識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與識別算法進行了研究,研究結(jié)果表明:與其它算法相比,ORB算法具有運算效率高、魯棒性強、穩(wěn)定性好的優(yōu)點,更加適合應(yīng)用于配置較低的移動終端電子設(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特征提取與檢測算法相結(jié)合,形成一種C-ORB算法。實驗結(jié)果表明:C-ORB算法在保留ORB較高運算效率的基礎(chǔ)上,算法的準確率和穩(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)簡化方法。由于受制于移動終端電子設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲能力、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)用于移動終端時,還需要對三維地形數(shù)據(jù)進行適度的優(yōu)化和簡化處理。為了解決這個問題,本文提出了一種顧及多重約束的三維地形數(shù)據(jù)簡化方法,該方法簡化產(chǎn)生的幾何誤差相對較小,并且對地形的邊界特征、紋理顏色和重要頂點具有較好的保持效果,可以盡可能的減少簡化模型與原始模型在視覺上的差異。6.實現(xiàn)了基于移動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,實現(xiàn)了傳統(tǒng)媒體、移動媒體與數(shù)字媒體在地理信息表達方面的有效融合。本文所開發(fā)的基于移動終端的地圖超媒體原型系統(tǒng)不僅能夠讓用戶從個人視角出發(fā),從不同角度、不同方向、不同距離進一步的觀察地理信息,與人們的空間認知特點更加一致,方便用戶對地理信息細節(jié)的理解和把握,同時也進一步擴展了傳統(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)略支援部隊信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP37;P208
【圖文】：

論文組織結(jié)構(gòu)圖

基于圖像特征識別與跟蹤的無標記增強現(xiàn)實技術(shù)也屬于計算機視覺中的一種，其技術(shù)實現(xiàn)流程如圖3.2 所示。圖像特征識別與追蹤本質(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圖像并實時追蹤的過程。其主要過程包括模板圖像與捕獲圖像特征點的提取與匹配，外點去除（這里的外點是指錯誤匹配的特征點，在圖像識別和匹配過程中需要剔除掉），然后進行單應(yīng)性矩陣的計算，實現(xiàn)攝像頭坐標系與真實環(huán)境坐標系之間的空間坐標系轉(zhuǎn)換，最后根據(jù)坐標系轉(zhuǎn)換結(jié)果將虛擬信息疊加在適當?shù)奈恢�，從而實現(xiàn)虛擬信息與真實環(huán)境的虛實融合。圖 3.2 圖像特征識別與追蹤在圖像特征識別與追蹤過程中，圖像的特征點提取是一個非常重要的過程。所謂特征，是指一項事物異于其他事物的特點，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)同表達機制與超媒體數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建統(tǒng)地圖在地理信息細節(jié)表達方面的缺陷，又可以將現(xiàn)實地理環(huán)境中的地理信息以一種更為直觀、更為生動、更加符合人們空間認知特點的形式進行展現(xiàn)。因此，本章節(jié)基于傳統(tǒng)媒體、數(shù)字媒體與移動媒體在地理信息表達方面的優(yōu)勢和特點，同時結(jié)合移動增強現(xiàn)實技術(shù)，提出了一種基于移動增強現(xiàn)實技術(shù)的地圖多媒介協(xié)同表達機制，如圖 3.3 所示。

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本文編號：2806231