地圖是空間認知的工具，隨著社會經濟和科學技術的發展，用戶需求多樣化和個性化趨勢日益凸顯，用戶對服務體驗的要求也越來越高，亟需一種更加智能化的新型地圖。

這種地圖能夠實時地獲取整合泛在信息，通過大數據分析，不僅能發現事物和對象的空間存在關系，還能發現事物對象間潛在的深層次關系，并在合適的時間、合適的地點，向用戶推送最合適的信息，即一種以人為本，充分利用當今信息時代的新技術，并適應用戶需求的新型地圖。Varnelis 和Meisterlin 提出了“智慧地圖”的理念（Xiang et al.，2003）；周成虎等（2011）提出了全息位置地圖的概念。

全息位置地圖概念的提出，正是為了適應網絡信息時代，信息獲取形式多樣化、內容豐富化、各種多維時空信息需要動態關聯的要求。

1、全息位置地圖概念

周成虎等（2011）認為全息位置地圖是以位置為基礎，全面反映位置本身及其與位置相關的各種特征、事件或事物的數字地圖，是地圖家族中適應當代位置服務業發展需求而發展起來的一種新型地圖產品。

與一般的位置地圖相比，全息位置地圖具有兩個基本特征：

（1）全息位置地圖是語義關系一致的四維時空位置信息的集合；

（2）全息位置地圖由系列數字位置地圖所構成，能夠形成多種場景，并以多種方式呈現給用戶。

本節（文）進一步拓展了全息位置地圖的概念，將其從一種新型的數字地圖提升為能夠提供個性化的位置及與位置相關的智能服務平臺，突出以人為本的服務宗旨。

全息位置地圖指在泛在網環境下，以位置為紐帶動態關聯事物或事件的多時態（multi-temporal）、多主題（multi-thematic）、多層次（multi-hierarchical）、多粒度（multi-granular）的信息，提供個性化的位置及與位置相關的智能服務平臺。其宗旨是以“人”為本，根據用戶的應用需求，基于位置來集成和關聯適宜的地理范圍、內容類型、細節程度、時間點或間隔的泛在信息，通過適應于特定用戶的表達方式為用戶提供信息服務。（2010 錢小聰）

泛在網涵蓋了傳感網、互聯網、通信網、行業網等網絡系統，它們既是全息位置地圖的信息來源，又是其運行環境。泛在信息是在泛在網環境下獲取的事物或事件本身及其相關信息（如位置、狀態、環境等），涵蓋地球表面的基礎地理信息、獨立地理實體（如建筑物）的結構信息、地理實體間的關聯信息、各行業的信息、人的自身及其喜好信息等。泛在信息能夠直接或間接地與空間位置相關聯，形成描述特定事物或事件等的總體信息。

位置（location）是指現實世界和虛擬環境中特定目標所占用的空間。在現實世界中，位置可以是用地理坐標表達的直接位置，也可以是地名、地址、相對方位和距離關系等表達的相對位置，用以描述地理實體或要素的所在地、社會事件發生地、移動目標的路徑等；在虛擬環境下，用IP 地址、URL、社交網絡賬戶等形式描述用戶登錄或發布信息的位置等。

泛在信息通過位置進行關聯，根據特定應用與需求，選擇特定的時態、主題、層次和粒度來描述相關事物或事件的特征。“時態”反映了事物或事件隨著時間變化的情形，“主題”是指從不同角度描述事物或事件，“層次”是基于事物或事件自身的層次或級別的劃分來描述其相應層次的特征，“粒度”是指依據用戶需求確定的描述事物或事件信息的詳細程度。

全息位置地圖的“全息”包含兩層含義，一是泛在信息，指以位置為紐帶，獲取與關聯位置相關的各種泛在信息；二是指通過位置全方位表達的各種場景信息，所表達的結果可以是不同觀察者的視圖，如人類、動物視圖或機器視圖，主要表達方式包括影像圖、三維模型、全景圖、激光點云、紅外影像以及其他傳感設備獲取的多種信息表達形式或它們的融合形式。

2、全息位置地圖組成

全息位置地圖實時或近實時地從互聯網、傳感網、通信網等構成的泛在網中獲取泛在信息，這些獲取的信息通過語義位置在地圖上匯聚關聯。全息位置地圖的表現形式多樣，包含二維矢量、三維場景、全景圖、影像地圖等多種形式，并且實現室內室外、地上地下一體化。圖1顯示了全息位置地圖的概念示意圖。

圖1 全息位置地圖概念示意圖

全息位置地圖強調以位置為核心將泛在信息在多維地圖上進行匯聚、關聯、分析、傳遞和表達。泛在信息是全息位置地圖最重要的數據源，為全息位置地圖提供數據支撐；語義位置作為泛在信息的核心元素，為全息位置地圖提供有效的關聯手段；多維動態場景應滿足泛在信息及空間信息在時間尺度上的變化需求，為全息位置地圖提供可靠的表達方式。因此，語義位置作為泛在信息和多維動態場景的關聯方式，構成了全息位置地圖的三大核心組成部分，如圖2 所示。

圖2 全息位置地圖核心組成

3、全息位置地圖特征

通過對全息位置地圖概念的理解，并與現有電子地圖比較分析（表1），歸納了全息位置地圖實時動態性、語義位置關聯、室內外一體化、自適應性和多維時空表達的五大特征。

表1 全息位置地圖與傳統電子地圖的比較

全息位置地圖不是傳統電子地圖在理論、方法上的簡單擴展，而是將其與現代信息技術結合起來的進一步創新，它提供了新的超越傳統電子地圖的描述人類認知環境和信息的能力，也同時可以智能化地表達人們對客觀地理空間規律的認知。

4、全息位置地圖技術內容

作為一種新型的地圖服務平臺，全息位置地圖的研究尚處于起步階段，其關鍵技術內容如圖3 所示。

圖3 全息位置地圖關鍵技術內容

其中，語義位置關聯以語義位置模型（黃亮，2014）為基礎，動態感知泛在信息中存在的位置信息，并基于度量、方位、拓撲和語義等簡單的位置關聯和通過時空分布、聚類模型和趨勢預測等方法形成深層次的位置關聯網絡，實現全方位的語義位置關聯。多維動態場景的技術框架則分別從場景模型、建模、表達與可視化幾個方面構建。

圖4 泛在信息與三維場景實體的融合