城市地理信息系统中的全景地图技术初探
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作者:孔令符 盛娟
摘 要：随着我国科学技术的迅猛发展，传统意义上的地图已经不能适应我国高速发展的信息时代特征和内在需求，在各个城市的地理信息系统建设过程中，电子地图已经成为重中之重，同时伴随着GPS与GIS技术的同步协同发展，城市地理信息系统所呈现出的表现形式也越来越丰富，除了传统意义上的电子地图之外，也进一步增加了卫星地图和立体地图等，相应的，全景地图也应运而生，利用全景地图技术能够使具体的信息更生动形象的呈现在人们眼帘。据此，本文有针对性的分析和探究城市地理信息系统中的全景地图技术等相关内容，希望为相关人士提供一定意义上的参考。
关键词：城市地理信息系统 技术 全景地图
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0126-02
在城市地理信息处理和空间分析的过程中，其关键所在就是GIS，有效利用这个系统，并通过计算机的辅助作用，针对城市地理和空间进行有针对性的集成分析。从根本上来讲，这是一门新兴的综合性学科，从最大程度上有效融合了地图学、地理学、遥感学和计算机科学等相关学科，是跨专业跨领域的一种完美结合。在城市地理信息系统中，全景地图技术所涉及的应用范围包括很多方面，例如，数字电路的研究、空间定位系统的研究等，全景地图的本质是有效利用三维技术，通过二维地图和三维全景的有效融合，构建相应的地图。全景地图可以利用地图的形式向每一个观众展现出不同地区的360度真实场景，而且能够充分呈现出它所具备的全景搜索功能、全景分享功能和全景漫游功能。
1 城市地理信息系统中全景地图技术的发展现状
当前，针对全景地图系统的开发，以及对于全景技术的利用，都有着特别严格的要求，并且标准越来越极高。全景技术也被称作为虚拟实景技术，从总体上来看，全景技术是以静态图像的虚拟现实处理作为基础，以360度全景照片的方式，使其具体信息和真实的色彩等相关因素都得到有效呈现。通常情况下，一般的图片质量和三维建模，都不能有效满足全景地图技术的内在要求。传统三维地图所涉及的应用原理主要是体现在，对空间景象实施建模之后呈现出三维效果，三维地图尽管从总体上来讲，比二维地图要有更直观形象的效果，但是需要投入的人力物力过大，资金成本过高，建设周期太长，工作量十分巨大，在种种限制因素的影响下，三维地图不能得到切实有效的广泛推行。而全景地图以全景图像为基础，进行有效的构建，它能够使成本得到有效的降低，所涉及的制作周期相对来说比较短，并且使用者在应用的过程中，可以直观形象地看到色彩完整的影像，并且在观看的过程中可以360度全方位、无死角、多角度的进行具体的应用，在使用全景地图的过程中，相关的使用者所感受到的应用体验更加理想，而丰富多彩的图像信息，使使用者针对特定地区所具备的地理信息有更深入的了解和把握，将全景地图技术切实有效的应用到城市地理信息中，有着巨大的应用价值和现实意义，其实用价值特别显著。
2 城市地理信息系统中全景地图技术实现的关键点
2.1 全景地图图像的采集技术
全景地图系统在进行数据采集的过程中，所使用的是相关数据采集技术，具体的运用方法主要体现在，有效结合具体情况，选用相对应的全景采集器的方法，全景采集器通常由四部分有机构成，分别是数码相机、时间同步器、GPS接收机以及保护罩等。车载全景采集器在设计方面至关重要，与全景地图的图像质量，有着巨大的关联性，同时它也是确保图像质量的关键所在。因为全息图像所涉及的采集区域大多数情况下都是旅游景点、街道、高速公路等一系列相关地点，而全景采集器内部的图像传感器的成像距离方面比较接近，因此，拍摄出来的摄影基线和采集物两者之间的距离相对来说比较大。从这个特征也可以很明显的看出，在采集图像的过程中，尤其是在设计全景采集器的时候，要结合具体情况，真正意义上把图像质量和图像拼接效果放在最重要的位置。
2.2 全景地图图像的拼接技術
在图像拼接的过程中涉及很多方面内容，例如，图像序列获取、投影模型的选取联合图像配准与图像融合等相关方面内容，共同构成了图像拼接的全过程。投影模型在应用的过程中主要是选取相对应的球形全景和立方体全景。球形全景有着十分显著的特色，其主要优势体现在视觉效果方面比较优良，但在网格划分和后期渲染过程中，它比立方体的全景要繁杂很多，所涉及的制作周期特别长，相对来讲效率更低一些。立方体全景与球形全景进行有针对性的对比，可以很明显的看出，它的操作更简单更快捷，然而所呈现出的视觉效果，相对来说不够理想，针对数据的处理技术也比较繁杂，一般人操作起来有很大难度。在投影模型的选取过程中，主要是有针对性的结合全景的网络环境和应用领域。在具体的操作环节上体现为，首先在图像上选取相应的特征点，之后匹配图像的对应位置，然后由匹配的信息特征点对图像参数进行有效的转换，最终来进一步确定整个全景图像拼接的顺序。
2.3 全景地图图像的数据处理
全景地图针对图像进行有效的数据处理，主要指的是结合具体情况实施相对应的全景图像、电子地图的接口规范以及空间定位数据三项工作的协同处理。它的定义主要体现在，结合实际情况制定出与之相对应的适用在全景地图图像以及空间定位数据和电子地图数据等一系列数据的系统化规范化流程。在全景地图图像的数据处理过程中，不要体现在设计算法方面，最关键的是针对GPS点进行相对应的抽稀和内插，从而有效计算出GPS点视线和角度，然后结合实际情况调整相对应的道路交叉口的全方位全景数据，并结合空间情况选择相对应的全景数据，使之实现充分的匹配等等。全景地图系统的核心内容主要包含全景地图图像和GPS点的数据，所采取的数据处理点都是以区域以及特征点的配准和匹配技术为基础的。
3 城市地理信息系统中全景地图技术的发展趋势
在城市地理信息系统的发展过程中，全景地图技术是至关重要的发展热点，全景地图技术虚拟现实技术为基础，使人有身临其境的现场感。全景地图技术有着突飞猛进的发展速度，对于数字城市的构建，有着至关重要的直接影响，该技术能够广泛应用在多个领域以及城市管理的多种方面，对于未来城市可持续发展，有着至关重要的促进作用。把时空数据作为基础，建立健全全景地图，能够有效保存和对比不同时代背景下所呈现出的城市面貌，对研究城市时代变化和发展趋势都有着十分关键的影响，相信在不久的将来，全景地图技术将会得到更深远的发展，进一步拓展成为全景时空模拟和全景视频技术。
4 结语
通过上面的分析和论述，我们可以明显看到，当前的信息化数字化时代背景下，人类的很多发明都改变了世界，相信全景地图技术更有效的呈现在城市地理信息系统中，将会使现实的城市风貌充分体现在虚拟世界中，让用户可以足不出户，就能够全方位的领略到不同城市的精神面貌和风土人情，在科学技术的推动下，一定会使全景地图技术实现更好的应用，并有更良好的发展。
参考文献
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[3] 刘翔，增芬芳，高世峰，等.基于IBR技术的全景图生成[J].华东船舶工业学院：自然科学版，2011，15（1）：32，37.
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