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随着移动通信技术、网络技术、智能终端以及可穿戴设备的快速发展和推广应用,地图位置服务已经在人们生活的各个层面发挥着重要作用。为满足人们日益增长的多样化地图服务需求,电子地图与虚拟现实、增强现实、全息等新技术结合研究越来越受到学者的关注。就地图表达而言,增强现实(Augmented Reality,AR)作为真实世界与虚拟信息融合的可视化窗口,在地图表达方面具有无可比拟的优势。目前,增强现实电子地图的研究主要以技术为导向,如虚实融合、显示技术等,直接从地图学角度进行地图的研究相对较少,如何合理有效地对增强现实电子地图进行表达是研究的难点之一。针对这一问题,论文以增强现实电子地图的应用场景为切入点,重点对增强现实电子地图的应用模式、地图内容以及地图适宜性表达展开研究。论文主要研究内容如下:(1)总结分析了国内外关于增强现实与地图结合的研究现状,指出了增强现实与电子地图结合研究中仍然存在的一些问题,确定了论文的研究思路和框架。(2)增强现实电子地图基础理论研究。重新梳理了增强现实电子地图的概念及特征,研究了增强现实电子地图的数学基础,并结合地图学相关理论,总结了增强现实电子地图理论框架。(3)增强现实电子地图应用模式研究。首先分析了AR应用场景的过程,并在此基础上,总结了影响应用模式的三个因素——用户、场景环境和设备,然后提出了增强现实电子地图的应用模式,重点研究了每个模式下用户关注的地图内容,最后设计了增强现实电子地图应用模式的实现流程。(4)增强现实电子地图内容表达。首先从地图数据、地图要素和地图符号三方面对增强现实电子地图内容进行了分析,然后从色彩、符号、布局和信息载负量四个方面研究了增强现实电子地图适宜性表达方法,并利用实验进行了地图色彩和载负量的验证,最后实现了不同应用模式下,增强现实电子地图的内容表达,并对表达效果进行了分析。(5)基于Android平台的增强现实电子地图设计与实现。依据增强现实电子地图的表达方法和原则,结合增强现实技术和Mapserver服务器技术设计了基于Android平台的增强现实电子地图架构,实现了原型系统的效果。