泛在测绘的概念与发展

泛在测绘与泛在地图的概念与发展趋势CONCEPTSANDDEVELOPMENTOFUBIQUITOUSMAPPINGANDUBIQUITOUSMAP刘经南武汉大学内容泛在测绘与泛在地图的产生背景泛在测绘的学科体系与技术架构泛在测绘与泛在地图的应用结语泛在测绘与泛在地图的概念泛在测绘带来的机遇与挑战一、泛在测绘与泛在地图的概念泛在测绘是指用户在任何地点和任何时间为认知环境与人的关系而使用和创建地图的活动泛在测绘是指可使用户随时随地创建和使用地图来解决空间问题的能力或环境泛在测绘的概念：泛在定位的概念：泛在定位是用户在泛在测绘过程中，利用多种感知技术来感知目标位置、环境及其变化的活动泛在地图的概念：符合泛在测绘定义，利用泛在定位和多种资源创建的用户感兴趣的目标和其自身实时动态的场景地图人们的认识空间是多维与多视点的，动态的地面地下地上多视点多维将现实世界抽象简化并投影到二维平面上（典型的地图形式）传统地图表示却是二维静态的一、泛在测绘与泛在地图的概念•用户既是测绘产品创建（生产）的主体，又是使用测绘产品的客体•用户感兴趣或能够感兴趣的任何目标或相关人的位置都是测绘的对象，无论是室内还是室外•了解人与环境的实时状态，而不是静态状态•对人的位置和状态的感知、对环境的感知，以及对人与环境的关系的感知将是泛在测绘的重点•要实现泛在测绘，三维实时实景数字地图技术将是主要的基础，智能感知网将是重要基础设施泛在测绘概念的含义：一、泛在测绘与泛在地图的概念•车载和个人导航电子地图，认知本人与周边环境的实时动态关系•目标监控电子地图，认知目标或相关人与其相应的环境实时动态关系•“驴友”自制旅游电子地图或纸质地图，非专业制作，非标准或非严格标准，有拓朴与量测关系，兴趣点丰富•气象云图，云层与台风实时状态变化的监测显示，小比例尺，球面投影，可量测，有影像，认知地理环境与天气动态变化的关系•网上电子地图，有标准，专业制作，能近实时，易更新，用户可参与、可自行加工当前已经出现的泛在测绘地图的举例：地图服务的无缝链接・基于用户所在的不同场景,适时提供相应的地图服务内容信息的深度化・提供室内定位增值服务，提供最便利的服务应用载体多元化・手机、导航仪、MID、PC…三维实景地图・E都市、3D、…•网络电子地图的发展趋势Ondemand地图服务・基于开放式的地图服务接口，按需定制所需服务。…网络电子地图发展趋势•网络电子地图的特点实时性和现势性强大，可随时更新内容信息和表达方式可以任意改变和叠加：如同卫星影像，街景，照片，人工素描场景等很容易加载GIS功能、导航功能及满足其他需求网络电子地图变成了电子产品的一个“元素”或“元器件”地图的制作变得十分简单，网络电子地图的使用者也可变成地图的编辑和制作者网络电子地图的个性化定制•网络电子地图的发展趋势网络电子地图和内容信息的深度关联和挖掘：如从街景图、到百货店的室内全景图、到店内3F一个角落的花店、到鲜花的各种信息网络电子地图的无缝连接：从GoogleEarth、到2D/3D平面/立体地图、到步行者地图、到地下空间地图、到交通工具利用的各种时间连接地图，地图的空间和时间利用都可以无缝隙实现用户需求的地图定制服务：一方面用户可以自己制作自己的地图，另一方面，可以向用户提供个体需求的各种服务网络电子地图的存储介质更加广泛：智能手机、电子书等终端将成为网络地图的使用主体古代手绘地图气象云图地图服务的无缝链接・基于用户所在的不同场景,适时提供相应的地图服务内容信息的深度化・提供室内定位增值服务，提供最便利的服务应用载体多元化・手机、导航仪、MID、PC…三维实景地图・E都市、3D、…3.网络电子地图的发展趋势Ondemand地图服务・基于开放式的地图服务接口，按需定制所需服务。…网络电子地图发展趋势网络电子地图的特点实时性和现势性强大，可随时更新内容信息和表达方式可以任意改变和叠加：如同卫星影像，街景，照片，人工素描场景等很容易加载GIS功能、导航功能及满足其他需求网络电子地图变成了电子产品的一个“元素”或“元器件”地图的制作变得十分简单，网络电子地图的使用者也可变成地图的编辑和制作者网络电子地图的个性化定制网络电子地图的发展趋势网络电子地图和内容信息的深度关联和挖掘：如从街景图、到百货店的室内全景图、到店内3F一个角落的花店、到鲜花的各种信息网络电子地图的无缝连接：从GoogleEarth、到2D/3D平面/立体地图、到步行者地图、到地下空间地图、到交通工具利用的各种时间连接地图，地图的空间和时间利用都可以无缝隙实现用户需求的地图定制服务：一方面用户可以自己制作自己的地图，另一方面，可以向用户提供个体需求的各种服务网络电子地图的存储介质更加广泛：智能手机、电子书等终端将成为网络地图的使用主体地图服务的无缝链接・基于用户所在的不同场景,适时提供相应的地图服务内容信息的深度化・提供室内定位增值服务，提供最便利的服务应用载体多元化・手机、导航仪、MID、PC…三维实景地图・E都市、3D、…•网络电子地图的发展趋势Ondemand地图服务・基于开放式的地图服务接口，按需定制所需服务。…网络电子地图发展趋势•网络电子地图的特点实时性和现势性强大，可随时更新内容信息和表达方式可以任意改变和叠加：如同卫星影像，街景，照片，人工素描场景等很容易加载GIS功能、导航功能及满足其他需求网络电子地图变成了电子产品的一个“元素”或“元器件”地图的制作变得十分简单，网络电子地图的使用者也可变成地图的编辑和制作者网络电子地图的个性化定制•网络电子地图的发展趋势网络电子地图和内容信息的深度关联和挖掘：如从街景图、到百货店的室内全景图、到店内3F一个角落的花店、到鲜花的各种信息网络电子地图的无缝连接：从GoogleEarth、到2D/3D平面/立体地图、到步行者地图、到地下空间地图、到交通工具利用的各种时间连接地图，地图的空间和时间利用都可以无缝隙实现用户需求的地图定制服务：一方面用户可以自己制作自己的地图，另一方面，可以向用户提供个体需求的各种服务网络电子地图的存储介质更加广泛：智能手机、电子书等终端将成为网络地图的使用主体地图服务的无缝链接・基于用户所在的不同场景,适时提供相应的地图服务内容信息的深度化・提供室内定位增值服务，提供最便利的服务应用载体多元化・手机、导航仪、MID、PC…三维实景地图・E都市、3D、…3.网络电子地图的发展趋势Ondemand地图服务・基于开放式的地图服务接口，按需定制所需服务。…网络电子地图发展趋势网络电子地图的特点实时性和现势性强大，可随时更新内容信息和表达方式可以任意改变和叠加：如同卫星影像，街景，照片，人工素描场景等很容易加载GIS功能、导航功能及满足其他需求网络电子地图变成了电子产品的一个“元素”或“元器件”地图的制作变得十分简单，网络电子地图的使用者也可变成地图的编辑和制作者网络电子地图的个性化定制网络电子地图的发展趋势网络电子地图和内容信息的深度关联和挖掘：如从街景图、到百货店的室内全景图、到店内3F一个角落的花店、到鲜花的各种信息网络电子地图的无缝连接：从GoogleEarth、到2D/3D平面/立体地图、到步行者地图、到地下空间地图、到交通工具利用的各种时间连接地图，地图的空间和时间利用都可以无缝隙实现用户需求的地图定制服务：一方面用户可以自己制作自己的地图，另一方面，可以向用户提供个体需求的各种服务网络电子地图的存储介质更加广泛：智能手机、电子书等终端将成为网络地图的使用主体地图服务的无缝链接・基于用户所在的不同场景,适时提供相应的地图服务内容信息的深度化・提供室内定位增值服务，提供最便利的服务应用载体多元化・手机、导航仪、MID、PC…三维实景地图・E都市、3D、…3.网络电子地图的发展趋势Ondemand地图服务・基于开放式的地图服务接口，按需定制所需服务。…网络电子地图发展趋势网络电子地图的特点实时性和现势性强大，可随时更新内容信息和表达方式可以任意改变和叠加：如同卫星影像，街景，照片，人工素描场景等很容易加载GIS功能、导航功能及满足其他需求网络电子地图变成了电子产品的一个“元素”或“元器件”地图的制作变得十分简单，网络电子地图的使用者也可变成地图的编辑和制作者网络电子地图的个性化定制网络电子地图的发展趋势网络电子地图和内容信息的深度关联和挖掘：如从街景图、到百货店的室内全景图、到店内3F一个角落的花店、到鲜花的各种信息网络电子地图的无缝连接：从GoogleEarth、到2D/3D平面/立体地图、到步行者地图、到地下空间地图、到交通工具利用的各种时间连接地图，地图的空间和时间利用都可以无缝隙实现用户需求的地图定制服务：一方面用户可以自己制作自己的地图，另一方面，可以向用户提供个体需求的各种服务网络电子地图的存储介质更加广泛：智能手机、电子书等终端将成为网络地图的使用主体二、泛在测绘与泛在地图的产生背景科学技术发展的支撑实时信息获取技术：实时卫星定位技术、激光扫描等移动测图技术，智能传感技术、摄影测量与遥感技术、视频测图技术高速信息传递技术：泛在网络（UbiquitousNetwork），即电信网、互联网、广电网之间；固定网、移动网和无线接入网之间；基础通信网、应用网和射频感应网之间的多网的协同与融合信息处理技术智能信息处理技术：粒子群算法、混合智能算法、免疫算法、神经网络、机器学习、生物计算、DNA计算、量子计算、模糊逻辑、知识发现、数据挖掘等二、泛在测绘与泛在地图的产生背景实时信息表达技术：三维建模技术，三维实景重现虚拟现实技术，三维动漫和游戏技术等信息基础设施技术：基于IPV6的新一代因特网技术，3G和4G宽带移动通信技术，高性能并行计算机技术，云计算技术等等认知科学与人类行为学的深入研究和快速发展控制科学与实时智能控制理论与技术的快速发展二、泛在测绘与泛在地图的产生背景社会经济发展的需求地理环境的实时监测：城市、农村不同功能区块水量消耗的监测，局部气象的监测，生态环境变化的监测与分析，土壤含水与主要元素变化的监测，大气质量变化的实时监测，洪水、干旱发生全过程和环境影响的监测和评估，地震震前、同震、震后的地壳形变的全程实时监测和分析等二、泛在测绘与泛在地图的产生背景智能交通的道路监测：道路车辆交通流量的监测，道路移动车辆工况信息的监测，道路健康状态与病害的实时监测，道路及周边区域气候与环境的监测二、泛在测绘与泛在地图的产生背景城镇与乡村综合信息监测：学校、医院、公共娱乐、大型商业活动中心、娱乐中心等场所安全状态的监测，公共活动场所人员集散状态监测，城乡土地利用变化和非法建筑物状态的实时监测，城镇公共基础设施运行状态和安全状态的监测等等校园RFID学生安全监控网二、泛在测绘与泛在地图的产生背景各种专业性监测：不同物流公司货物流转的全程监测，各种野外工作人员和考察队伍工作状态和安全状态的监测，大型旅游景点人员和车辆及旅游环境的监测，办公和居民区室内外环境的三维实景网上认知在这些监测中，都需要解决人与人、人与物、人与环境、人与行业、行业与环境的动态实时的相互沟通和了解三、泛在测绘的学科体系和技术架构1.传统测绘与泛在测绘定义的相同和差别传统测绘的定义：测绘就是利用测量仪器测定地球表面自然形态的地理要素和地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等，然后根据观测到的这些数据通过地图制图的方法将地面的自然形态和人工设施等绘制成地图——《测绘学概论》三、泛在测绘的学科体系和技术架构相同：1）都是测量、描述和认知地表自然与人工形态、环境并绘制成地图2）都用同样的测绘学理论，如地图投影理论、大地水准面理论等，都使用类似的测绘技术和相应的数据处理过程三、泛在测绘的学科体系和技术架构差别：1）传统测绘：见物、见环境，不见人泛在测绘：强调人作为主体或客体与物、与环境的关系，图中隐藏有人（导航地图）或实际有人的活动2）传统测绘：是静态的，如表示变化，是定时更新的泛