机器地图信息加工模型

无人平台对复杂环境的自主认知能力是制约其广泛应用的关键问题,已成为当前认知科学、人工智能、地图学等领域的研究热点。在机器地图的概念模型和认知特点的基础上,为进一步实现机器地图信息存储、处理、交互与学习的形式化表达,从人机优势融合的视角提出了机器地图信息加工模型;构建了包括感知地图、工作地图和长时地图的环境表达模型,从观测视角、参考系、信息抽象度、数据结构、描述精度和准确度等方面分析了表达模型结构;提出了测制用一体信息交互过程,分析了包括环境感知、制图、推理和决策为一体的持续迭代环境信息处理过程;建立了持续自主学习模型,分析了该模型在学习过程、学习内容和持续机制方面的特点。开展了两组实验,对信息加工模型的可行性进行了验证：一是通过模拟测制用一体交互过程,提高了基准模型的长距离自主导航能力;二是通过模拟任务驱动的工作地图建图过程,强化环境要素与任务的相关性,提高了任务决策的效率。信息加工模型的研究能够为机器地图技术体系和系统架构的确立提供理论依据,进而指导机器地图应用系统的开发。     

《世界海洋地缘环境图集》设计研究

将海洋地缘环境表达和地图集研制相结合,探讨了海洋地缘环境图集的设计相关问题。明确了海洋地缘环境图集的概念和设计原则。结合《世界海洋地缘环境图集》的研制工作,围绕图集元数据设计、图组构成及结构编排,介绍了图集的总体设计工作;通过建立地缘要素三级分级指标,构建了图集的专题内容体系;以典型地缘要素及其表达方法为例,介绍了图集的表达方法和实践,可为今后海洋地缘环境图集的设计编制提供借鉴和参考。     

移动终端三维导览系统的设计与实现

导览系统是景区服务的信息载体,其设计会影响到景区信息的传输效率。本文以提高导览系统的可用性和改善用户体验为目的,对移动三维导览系统进行了规范化设计,包含整体技术路线设计、系统功能模块设计、用户界面与交互设计等;面向移动平台,重点论述了三维导览系统快速渲染和智能服务等关键技术的实现与集成;最后以北海公园为例,展示了系统设计与运行效果。     

移动室内地图图形引擎的设计与关键技术

移动室内地图正处于快速发展时期,良好的图形引擎是优质室内地图系统的必要基础。本文在分析移动室内地图系统的技术需求的基础上,设计并实现了一种跨平台、二三维统一、具有多交互技术的轻量级图形引擎。重点分析了基于Skia的二维图形内核和基于OpenGL ES的三维图形内核;设计了一种“场景树→绘制堆栈”的图形加速方案,以提高引擎的绘图效率;提出并实现了一种二三维统一的图形交互方案,以及绘图区的双缓存设计,优化了图形引擎的用户体验。     

移动终端上的室内地图表达研究

随着导航定位技术和移动通信技术的发展,室内导航已经逐步走进人们的视野,成为日常生活中不可或缺的重要助手。室内地图作为室内导航信息表达的基础,不仅要符合人们长久的用图习惯,而且还要能够将各种建筑物内部的地物分布、结构层次和功能设施等表达清楚。在室内地图要素的数据传输和信息表达方面,移动终端与固定终端相比也有许多不同。本文在分析室内地图的研究进展基础上,总结提出了移动终端上的室内地图表达原则,并对百度地图和高德地图的室内地图功能进行了分析,为室内地图的功能设计和数据表达提供了参考依据。     

地理信息资源关联关系的可视化研究

地理信息资源间丰富的关联关系可以为智能化资源检索提供知识基础,但由于地理信息资源多源异构的特点,资源之间普遍缺乏关联。目前虽然有研究已经考虑到资源间的关联关系,但因关联关系的抽象性,使得其认知效率不高,因此,需要对关联关系的可视化进行深入研究。本文通过挖掘资源之间的关联关系,使其应用于地理信息资源的检索中,其中关联关系的可视化设计是研究的重点,在此基础上设计地理信息资源可视化平台。     

意象图式在地图符号结构生成中的应用研究

地图符号结构是指生成地图符号的各符素间的组合关系,它具有图形结构和意义上的双重含义。为了解决地图符号结构的理论依据问题,本文引入了意象图式的概念,提出了基于意象图式的地图符号结构生成理论。对地理实体的认知机理进行分析,说明了意象图式在形成地理实体概念和生成地图符号所起到的基础作用;对地图符号表征地理实体所选用的意象图式类型进行归纳,可得到7种最基本的意象图式类型;对图形间拓扑关系和意象图式的关系总结,得出了每种意象图式的图形结构表达与参数化描述。最后,通过符素组合实验和符号认知实验,验证了基于意象图式来生成地图符号的正确性和科学性。