面向无人平台的视觉空间关系模型

视觉空间关系是指通过视觉传感器获得的空间关系。当认知主体由人转变为无人平台时,显式地描述与记录空间关系是无人平台实现场景理解和空间推理的关键。本文聚焦无人平台视觉空间关系模型缺失现状,将地图学和机器视觉中关于空间关系的分类、模型和算法进行融合,提出了一种面向无人平台的视觉空间关系模型;构建了融合视觉空间关系模型的数据集,训练视觉空间关系预测模型,比较不同模型的视觉空间关系检测能力,验证了基于视觉空间关系模型所构建数据集的完备性及模型提升视觉关系检测能力的有效性。本文能够改善当前机器视觉领域空间关系不统一的问题,对提高无人平台视觉关系检测、实现空间关系记录和地图模型构建等方面具有一定的研究意义。

依托语言学方法论的三维符号设计

依托语言学原理对三维符号设计进行研究。通过类比自然语言的语音、语义和语法结构,从图形物理结构、语义形态和构造法则3个方面分析三维符号的构成体系。提出一种语义驱动的层次化三维符号设计方法,并进行三维符号设计实践。基于语言学方法论的三维符号设计方法能够有效改善符号的系统和结构特征,能够使符号设计者和使用者均掌握符号设计与使用的能力,对提升三维符号的信息感知效率具有重要意义。

地图符号的认知语义分析与动态生成

面向位置服务背景下地图符号按需和动态表达的需求,提出了一种基于认知语义分析的地图符号结构化描述模型,以及建立在此基础上的地图符号动态生成方法。结构化描述模型立足"现实—认知—符号"的认知语义原理,以地图符号语素为基本单元、以语义结构为描述框架,侧重描写符号图形和语义之间的关联映射机制。动态生成方法的核心是一种规则控制语素组合构造符号的上下文无关文法模型,通过对图形语素、形态结构语素以及符号生成规则系统进行建模,重构了地图符号动态生成的文法编译器。以个性化导航路径符号为例,通过面向不同情境和语义结构的符号动态生成试验,验证了本文方法的可行性。本文研究将有助于进一步理解地图符号的认知和结构原理,并促进相关行业和应用领域地图符号化的按需和动态表达的水平。

面向全域作战态势感知的战场全息地图

针对全域作战中战场环境及战场态势信息来源分散、复杂高维、实时快变、多元异构,各级各类作战人员难以形成综合、完整的战场态势认知的问题,提出战场全息地图这一新型地图产品.阐释了战场全息地图的概念及特点;分析了战场全息地图的关键技术体系;探讨了战场全息地图制图服务系统的建构并给出示例.战场全息地图将位置服务中按需、实时、精准等理念扩展到战场态势服务中,有助于促进战场态势感知服务向大数据支持下的人工智能模式转换,提升战场态势服务的能力和水平.

虚拟地理试验的地标视觉显著度模型

针对地标显著度计算存在的因子不全、赋权主观的问题,提出了一种利用虚拟地理试验构建地标显著度模型的方法。以城市地标显著度模型求解为例,分析了地标视觉显著度影响因子(简称为视觉因子)及计算方法,构建了一种综合眼动追踪、视觉因子可控和可计算的虚拟试验环境。开展了眼动指标与地标显著度之间的关系求解试验,建立起二者的定量关系模型。以该模型为基础,开展了地标视觉显著度与视觉因子间定量关系的求解试验,通过试验数据拟合得到最终的地标视觉显著度模型公式。本文方法的核心是:在视觉因子可控可计算的虚拟环境中,使用眼动指标表征显著度值,通过地标认知试验及数据分析拟合得到显著度模型。该方法对于研究地标判别这类人与环境相互作用机制的问题具有独特的优势,可降低研究的复杂度,克服研究结果的难复现性。

移动地图制图的句法模型

采用形式语言的方法,研究了移动地图制图的句法模型。剖析了移动地图制图的过程,将句法模型定位在制图的逻辑演算层面;结合地图表达的层次性和递归性特征,将移动地图制图的句法结构抽象为"制图词汇+句法规则"的最简形式。在制图词汇方面,建立了制图词汇的分类体系,并重点对空间关系谓词系统进行了建模;在句法规则方面,描述了句法操作规则和不同层次的句法单位描述规则。探讨了句法模型的编译流程和关键技术,并通过试验对移动地图制图句法模型的可行性进行了验证。句法模型的本质是一种使用有限规则和词汇动态生成不同地图表达形式的形式语言语法,可作为一种高阶的人机交互制图接口。

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。

面向无人自主平台的战场地理环境模型研究

战场环境模型是复杂战场环境面向特定需求的抽象和描述,用以支撑战场环境特性和演变规律的研究和应用。现有的战场环境模型主要面向人类战争活动来描述战场环境,缺乏以无人自主平台为认知主体的设计。提出了一种耦合人机各自优势的多层次战场地理环境模型结构,充分发挥机器在特征层面的快速计算能力,以及人在要素和关系层面的认知经验。提出了一种集环境观测、模型构建和空间决策为一体的建模方法,支撑无人自主平台根据任务和环境实现自主空间决策。

地图符号语言学方法研究的理论问题初探

将符号学理论和语言学理论应用于地图符号的研究是地图符号学研究的两种方法。地图符号的符号学方法研究已经相对成熟,而地图符号的语言学方法研究还有巨大的空间与潜力。本文对语言学和符号学关系的探讨、对地图符号与语言符号的可类比分析,以及类比语言符号对地图符号特点的讨论,为深入地图符号的语言学方法研究奠定了一定的理论基础,为进一步研究信息化时代下地图的自适应和智能化引入新的思路。

《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。

基于空间认知的移动室内地图设计新模式

室内地图是室内位置服务的基础和信息载体,其设计会影响到地图信息的传输。当前对室内地图的研究更多侧重于地图的定位、查询等功能应用的开发,室内地图设计本身却缺乏相关指导方法。通过分析室内地图的研究现状,总结了当前室内地图设计方法存在的不足;以提高和改进室内地图的设计与表达效果为目的,通过分析室内空间的认知规律,结合移动室外地图的设计经验,总结提出了移动室内地图的设计指导原则;在上述原则指导下,提出了一种室内地图要素的分类分级方法;为了满足不同的室内认知需要,设计了三种室内地图表达模式,并对每种表达模式的要素表达方法进行了研究;以郑州中原万达商场为例,实现了上述新模式的室内地图设计。

面向位置聚合的泛在地图信息分类模型

地理信息分类是地图学的核心内容。随着泛在信息社会的来临,地理信息逐渐呈现时空泛在的新质特征,传统地理信息分类模型面临新的挑战。本文以泛在地图信息为研究对象,面向位置聚合应用需求,提出由“实例层→特征层维度层主题层”4个层次构成的信息分类模型。本文设计了一种泛在地图信息分类建模的验证方法,通过基于特征系统和信息维度的泛在地图主题特征标注,实现泛在地图信息在向量空间统一表达,并结合层次聚类算法生成泛在地图信息分类分级体系。通过气象主题分类试验对分类模型的可行性进行了验证。该分类模型本质上是一种认知规律约束下数据驱动的分类分级体系自动建模,特征层的扩展改变了传统地理信息分类模型的“实例→维度主题”结构,使得泛在地图信息分类在保持层级化认知结构的同时,具备细粒度语义描述能力。

基于符号结构素的地图符号自动生成方法

地图符号是表达空间地理信息所用的极其特殊的语言符号系统,依托语言学方法来研究地图符号就是通过类比自然语言或某种人工语言来为地图符号的设计与表达提供借鉴和思路。地图符号的结构是指义素间在语义上的组合关系(内涵)和各符号结构素(以下简称符素)图形间的拓扑关系(外延)。将结构谓词和图形拓扑结构进行关联并构建符素库。通过巴克斯范式(BNF)语义形式化描述调用符素库与符号结构库并进行组织融合,实现地图符号的自动生成。

面向移动终端的室内地图设计与表达新模式

室内地图是室内位置服务的信息载体,地图表达效果会影响到室内空间信息的传输效率。在总结和借鉴当前研究成果的基础上,以提高室内地图符号设计效果、丰富和创新室内地图表达方式为目的,研究了室内地图设计与表达的新模式。对室内地图要素分类分级方法、三维非仿真符号设计思想及其应用价值进行总结与论述;提出了面向移动终端的室内地图要素符号化整体思路,并实现了地图要素二维与三维符号化;基于符号设计成果,提出了地图综合表达与应用的新模式。

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。

语义驱动下的网络资源符号设计方法

网络空间资源是认知网络空间的基本单元。系统化和结构化的网络资源符号体系可为正确认知和理解网络空间态势,快速共享和辨识网络态势标绘,客观把握和了解网络资源分布情况、所处状态和归属关系提供至关重要的帮助。为此,文中参考语义驱动下的地图符号设计方法,将自然语义学理论引入网络资源符号设计过程中,提出了一种语义驱动的网络资源符号设计方法。首先,分析和梳理了网络资源的构成,给出了网络资源符号结构和符号语义模型;其次,具体阐述了网络资源符号设计流程与方法;最后,进行了网络资源符号认知实验,并与美军网络态势标号进行了对比评价。实验结果表明,文中所设计的网络资源符号具有形象化和系统化的特点。

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。

基于主题模型的地理环境时空数据隐含语义理解

文本是战场信息的重要数据模态,从中挖掘地理环境时空语义信息是机器理解战场环境的重要方法,有助于扩展战场环境的空间认知与理解。本文设计一种基于主题模型,反映地理时空因素与事件主题之间语义关系的计算方法,通过信息抽取,挖掘主题要素相关信息,形成不同主题分类及其对应的特征词汇分布;将事件主题与地理时空语义特征建立联合分布模型,自动发现时间、空间与事件主题之间的相关性,从而生成地理时空隐含的语义主题。通过试验验证并结合应用实践,得到如下结论:利用事件主题与位置信息的关联,并应用空间分析方法探寻不同主题的时空分布规律,可为新事件的位置预测及趋利避害对策制定提供基础,从而拓展传统的地理事件主题分析。

韭菜农药残留快速检测技术及其常见问题与应对策略分析

本文针对韭菜农药残留检测中的快速检测技术原理进行研究,并对检测环节常见问题及应对策略作相应探讨,以期提高快速检测技术应用有效性及韭菜农药残留检测准确率,保证人们的健康安全。

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。