中國人民解放軍信息工程大學(xué)等9家高校、科研院所和企業(yè)聯(lián)合成立的研究團(tuán)隊(duì)通過國家863 計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“互聯(lián)網(wǎng)全息位置地圖迭加協(xié)議與建模制圖技術(shù)”，對(duì)全息位置地圖這一新型地圖產(chǎn)品進(jìn)行了系統(tǒng)探索，研發(fā)了室內(nèi)全息位置地圖服務(wù)系統(tǒng)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、移動(dòng)定位以及智能移動(dòng)終端的普及與應(yīng)用，位置服務(wù)已成為維護(hù)國家安全、提高遂行能力、構(gòu)建智慧城市、實(shí)現(xiàn)智能交通等的重要基礎(chǔ)支撐，更是人類應(yīng)急重大自然災(zāi)害、重大突發(fā)公共安全事件的必備基礎(chǔ)。位置服務(wù)的關(guān)鍵之一是對(duì)高精度、多視角位置地圖的需求。發(fā)展個(gè)性化、智能化、全方位信息的位置地圖成為支撐位置服務(wù)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

中國人民解放軍信息工程大學(xué)等9家高校、科研院所和企業(yè)聯(lián)。成立的研究團(tuán)隊(duì)通過國家863 計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“互聯(lián)網(wǎng)全息位置地圖迭加協(xié)議與建模制圖技術(shù)”，對(duì)全息位置地圖這一新型地圖產(chǎn)品進(jìn)行了系統(tǒng)探索。

全息位置地圖以位置為參考，根據(jù)不同需求，基于各種定位系統(tǒng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等泛在網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)獲取位置坐標(biāo)、位置屬性、位置關(guān)系、位置移動(dòng)特征等多源異構(gòu)信息，通過迭加融合，建立語義關(guān)系一致、統(tǒng)一時(shí)空地理關(guān)聯(lián)的全息位置數(shù)字地圖，經(jīng)制圖可全面展示位置本身及與位置相關(guān)的各種特征、事件或事物。其具有“全面性”和“動(dòng)態(tài)性”兩大特點(diǎn)；與傳統(tǒng)地圖相比，具有內(nèi)容更為豐富、信息關(guān)聯(lián)更為深入、與用戶需求連接更為緊密的特點(diǎn)；通過與“泛在網(wǎng)”集成，可實(shí)現(xiàn)位置關(guān)聯(lián)感知分析，發(fā)掘泛在信息內(nèi)在關(guān)系和知識(shí)，推進(jìn)泛在信息的深入應(yīng)用和智能化。

全息位置地圖需要解決3個(gè)問題，即如何獲取互聯(lián)網(wǎng)上的有用信息、如何將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合迭加、如何快速制作滿足用戶要求的地圖。

針對(duì)如何獲取互聯(lián)網(wǎng)上的有用信息這一問題，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中以文本形式表達(dá)、與位置信息相關(guān)的中文地址，電話號(hào)碼，郵政編碼，IP地址等位置信息進(jìn)行了研究，分析了中文地址位置語義的不確定性，確定了一種地址規(guī)范化的計(jì)算方法——基于位置單元特征詞和標(biāo)注，通過權(quán)值計(jì)算等方法來確定地址所描述的地理空間位置，構(gòu)建了面向深度內(nèi)容采集的位置描述模型；研發(fā)了“互聯(lián)網(wǎng)位置服務(wù)信息采集系統(tǒng)”，包括關(guān)鍵詞搜索、垂直搜索、網(wǎng)頁鏈接管理、網(wǎng)頁位置服務(wù)信息提取、特征庫管理、網(wǎng)頁內(nèi)容提取計(jì)算、應(yīng)用程序接口（API）搜索、API管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能；根據(jù)位置信息的空間融合、多尺度地圖數(shù)據(jù)的管理以及轉(zhuǎn)換方法，將元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同尺度下的目標(biāo)數(shù)據(jù)，構(gòu)建出不同尺度背景轉(zhuǎn)換的軟件模型。

針對(duì)深度內(nèi)容信息，在幾何位置、表達(dá)尺度、語義、時(shí)空關(guān)系、邏輯與屬性上存在的不一致性，研究團(tuán)隊(duì)提出建立全息位置地圖語義位置本體模型，并在本體庫基礎(chǔ)上，通過空間運(yùn)算、知識(shí)推理，實(shí)現(xiàn)語義位置相互轉(zhuǎn)換的思路；提出基于全息位置信息元的融合與迭加框架，通過建立全息位置信息元倉庫，實(shí)現(xiàn)全息位置地圖與全息位置信息元的匹配與映射，實(shí)現(xiàn)圍繞位置的深度信息融合、迭加；建立了包括垂直層級(jí)的粒度迭加、時(shí)空迭加、圖形迭加及語義迭加在內(nèi)的全息位置地圖迭加流程，制定了時(shí)空、幾何圖形以及語義等方面的迭加規(guī)則，并總結(jié)形成了《互聯(lián)網(wǎng)全息位置地圖迭加協(xié)議》。該協(xié)議為滿足全息位置地圖的位置感知關(guān)聯(lián)要求而制訂，支持全息位置信息的動(dòng)態(tài)匯集與關(guān)聯(lián)融合。其統(tǒng)一的、靈活的迭加規(guī)則使得全息位置地圖數(shù)據(jù)的獲取與互聯(lián)網(wǎng)用戶的需求相一致。

針對(duì)全息位置地圖的個(gè)性化與實(shí)時(shí)化服務(wù)要求，研究團(tuán)隊(duì)研究了全息位置地圖表達(dá)模型，該模型由情境模型、表達(dá)形式模型和映射規(guī)則集合3部分組成。其中情境模型由5種典型情境因子影響所產(chǎn)生的多種情境組成；表達(dá)形式模型則主要包含了由基礎(chǔ)要素表達(dá)形式和專題要素表達(dá)形式組合構(gòu)成的多種表達(dá)形式以及各種影響表達(dá)形式的約束因子；規(guī)則集合是用來描述情境模型與表達(dá)形式模型之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的多種規(guī)則組合。研究團(tuán)隊(duì)采用形式語言的方法，研究了基于語言學(xué)方法的全息位置地圖動(dòng)態(tài)生成技術(shù)；基于上下文無關(guān)語法原理建立了全息位置地圖動(dòng)態(tài)制圖的句法模型、制圖詞匯的分類體系以及適用于全息位置地圖生成的句法規(guī)則，突破了句法模型的編譯流程和編譯關(guān)鍵技術(shù)；提出了一種快速交互式三維場景重建算法，解決了傳統(tǒng)自動(dòng)重建算法僅能獲得不完整或者過于簡單化的場景結(jié)構(gòu)，以及過于復(fù)雜的交互方式等問題。

基于上述關(guān)鍵技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了室內(nèi)全息位置地圖服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)已完成了萬達(dá)廣場（全部78家）的室內(nèi)位置服務(wù)應(yīng)用，是中國規(guī)模最大、影響最大的商業(yè)廣場O2O應(yīng)用案例。所建立的零售業(yè)大數(shù)據(jù)分析模型已應(yīng)用于商場的業(yè)態(tài)調(diào)整中，得到了強(qiáng)烈反響。系統(tǒng)還為廣發(fā)銀行提供室內(nèi)位置服務(wù)，開發(fā)了“廣發(fā)easy go”應(yīng)用程序，在廣州正佳廣場率先上線，提供定位、導(dǎo)航與廣發(fā)優(yōu)惠推送服務(wù)。該系統(tǒng)還在北京、上海和杭州等地的機(jī)場進(jìn)行了示范應(yīng)用，針對(duì)入港和出港用戶，通過用戶所乘坐飛機(jī)的航班號(hào)碼，自動(dòng)為用戶提供路線導(dǎo)引；根據(jù)不同用戶提供不同的導(dǎo)引信息，引導(dǎo)用戶完成值機(jī)、安檢、候機(jī)、乘機(jī)等一系列行為。

作者：賈奮勵(lì)、周東波、徐連明

賈奮勵(lì)，解放軍信息工程大學(xué)副教授

周東波，武漢大學(xué)博士研究生

徐連明，北京郵電大學(xué)副教授