CN106951561B - 基于虚拟现实技术与gis数据的电子地图系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于虚拟现实技术与GIS数据的电子地图系统，包括数据收集模块、数据组织模块和地图应用模块，数据收集模块，用于从多角度、多层次收集整合数据并将数据输入数据组织模块；数据组织模块，用于处理数据收集模块输出的数据，将数据存储到空间数据库，并将数据送入地图应用模块；数据组织后得到基于地理信息的数据，包含但不限于图片数据、视频数据、三维模型数据以及文本信息；地图应用模块，用于接收数据组织模块输出的数据，采用虚拟现实控制方式提供电子地图数据的显示。本系统从全新的角度实现了虚拟现实电子地图的个性化表达，大大扩展了电子地图的内容和表现形式，突破了GIS领域的服务方式，探究了电子地图发展的新方向。

Description

基于虚拟现实技术与GIS数据的电子地图系统

技术领域

本发明涉及电子地图领域，特别涉及一种基于虚拟现实技术与GIS数据的电子地图系统。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)技术，是一种以计算机技术为核心，融合计算机图形学、多媒体技术、人工智能技术等多种技术，通过模拟使用者的听觉、触觉、视觉等感官的感受，让使用者全方位的、没有限制的去观察计算机模拟出的三维虚拟空间的技术。在利用虚拟现实技术的过程中，用户如同身临其境，并可以与数字化环境中的对象进行交互，相互影响。目前的虚拟现实技术的呈现，主要是体验者头戴型显示器观看电脑或智能手机模拟产生的虚构世界的影像，并配有耳机、运动传感器或其他设备等，为体验着提供视觉、听觉、触觉等方面的感官体验。近年来，随着科学技术的不断进步，多个领域与虚拟现实技术尝试结合，并因此衍生出一系列实用的应用。

在地图制图领域，传统的地图是二维平面纸质地图，这种地图缺乏时效性，而且表达信息少，缺少与用户的交互。随着计算机技术的发展，近二十年来，电子地图渐渐出现在人们的生活中。电子地图突破了传统纸质地图时间和空间上的局限性，具有更丰富的信息含量和更广阔的应用范围。其以可视化的数字地图为背景，通过文本、图片、图表、声音、动画等多种媒体表现方式，可以综合展示地区、城市、旅游景点等区域的面貌，是数字化技术与古老地图学结合产生的新品种。近十年来，GPS设备在手机中不断普及，基于此的电子地图、导航应用等层出不穷，人们的生活越来越离不开电子地图，因此，纸质地图也渐渐退出了历史舞台。

然而，虽然目前各类电子地图，如街景地图、导航地图等广泛应用于生活中，电子地图仍然存在一些问题。首先，地图其本身的特点即在于使用特定的符号代表相应的地理信息，然而过于抽象的符号使得用户在真实场景中使用时难以将符号与真实地物连接。而虚拟现实技术的产生较好地解决了这一方法，因为VR技术能提供最为真实的场景，让人身临其境，体会真正场景，而不是抽象的符号。其次，目前地图所采用的地理信息数据种类较少，难以提供多角度多方位的信息。最重要的是，目前电子地图与用户交互方式较为单调，完全不能带给或带给用户极弱的真实感与沉浸感。此外，虽然目前虚拟现实技术发展火热，但仍然没有成熟的与虚拟现实技术相结合的电子地图系统。

在这种境况下，本发明探索了地图，这一运用多种符号系统表达真实地理信息的载体，与虚拟现实技术相结合的方式，概括性地提出了一种基于虚拟现实技术的电子地图系统的实现方法。

发明内容

本发明的目的在于，实现地理数据在虚拟现实电子地图系统中的呈现，提高地图与用户之间的交互，提高用户浏览地图时获取的信息量，扩展地理信息数据的范围，并在此基础上开发一种结合虚拟现实技术和GIS数据的电子地图系统。

本发明的技术方案提供一种基于虚拟现实技术与GIS数据的电子地图系统，包括数据收集模块、数据组织模块和地图应用模块，

数据收集模块，用于从多角度、多层次收集整合数据并将数据输入数据组织模块；

数据组织模块，用于处理数据收集模块输出的数据，将数据存储到空间数据库，并将数据送入地图应用模块；数据组织后得到基于地理信息的数据，包含但不限于图片数据、视频数据、三维模型数据以及文本信息；

地图应用模块，用于接收数据组织模块输出的数据，采用虚拟现实控制方式提供电子地图数据的显示，电子地图数据的显示分为三层，第一层为宏观的首页地图，包含根据经纬度和真实地理位置分布其上的POI点，第二层为微观的具体地理场景，包括图片、视频、三维场景，第三层为具体的地理位置文本属性信息；地图中所包含的地理信息，通过经纬度和具体坐标，以三层结构进行相互关联。

而且，基于地理信息的数据包括直接移植POI点的文本信息、全景图片、瓦片地图底图。

而且，收集整合数据时，包括采用基于双全景相机的全景数据收集装置实现收集，所述全景数据收集装置包括一台无人机本体、无人机支架和全景相机集成架、两台相同的全景相机，所述全景相机集成架包括挂接件和全景相机固定件；无人机支架连接在无人机本体下方，全景相机集成架通过挂接件连接无人机支架，两台全景相机通过全景相机固定件并列固定在全景相机集成架中；挂接件和全景相机固定件为一体化成型。

而且，每台全景相机采用两个鱼眼镜头。

而且，全景相机通过全景相机固定件固定后，两台全景相机之间的间距以及与地面之间的夹角在拍摄过程中保持固定。

而且，挂接件为分别设置在全景相机固定件两侧的两个挂钩。

而且，挂接件和全景相机固定件为3D打印一体化成型。

而且，地图应用模块通过头戴式虚拟现实设备集成交互模块和导航终端实现，头戴式虚拟现实设备连接远程的云端服务器，

所述交互模块，用于支持用户指令的输入交互，所述指令包括语音指令；

所述导航终端，用于将用户的语音指令和实时定位所得用户的位置信息并发送给云端服务器；

所述云端服务器，用于接收并识别用户语音指令，在空间数据库中调用用户起始和目的地的属性信息，并将结果反馈导航终端；

所述头戴式虚拟现实设备，用于接收导航终端根据云端服务器反馈结果发送的导航信息，并基于全景地图将导航信息基于虚拟现实技术呈现于用户视野前方，提供对目的地的指向性导航。

而且，交互模块支持的交互方式包括按钮、凝视、动作或语音。

而且，所述云端服务器模块包括语音识别单元和数据调用单元，语音识别单元用于将语音指令与语音库内数据进行匹配，将匹配结果转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元；数据调用单元用于在空间数据库内进行用户所在地、目的地的查询与调用，并将用户所在地、目的地的详细属性信息反馈给导航终端。

本发明公开一种基于虚拟现实技术(VR)的电子地图系统，通过采集地理信息数据，将GIS电子地图数据以虚拟现实技术的形式多层次呈现，充分利用虚拟现实技术的沉浸式体感体验，使得用户可以通过体感交互控制地图的浏览、漫游、信息查询，并能够以地图为入口，进入多种场景，获取相关地理信息，包括但不限于：全景和街景图片，全景视频，三维模型，文本信息等。采用本发明的电子地图系统与传统纸质、电子二维地图相比，创新特色在于：(1)提供宏观与微观“双全”的地理信息数据；(2)具有双全景相机模拟“双目”逼真的立体感；(3)结合虚拟现实技术的沉浸式交互方式；(4)连接虚拟电子地图与现实世界等。本系统从全新的角度实现了虚拟现实电子地图的个性化表达，大大扩展了电子地图的内容和表现形式，突破了GIS领域的服务方式，探究了电子地图发展的新方向。

附图说明

图1为本发明实施例的原理图；

图2为本发明实施例的应用实例操作图；

图3为本发明实施例的地图数据显示方式示意图；

图4为本发明实施例的基于双全景相机的全景数据收集装置结构图；

图5为本发明实施例的地图应用示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明技术方案进行具体描述。

本发明的基于虚拟现实技术和GIS数据的电子地图系统着重突出地理信息数据在电子地图系统中的虚拟现实呈现，主要包括以下两个方面：

通过数据的收集、数据的组织以及地图系统的应用最终得到地理信息数据。数据的收集是指通过GIS数据的采集，从空中、地面、建筑物内部得到GIS数据。为了能够完整地构成虚拟现实世界，需要从多角度，多方面进行数据的采集。数据的组织是指将得到的数据整理后得到易于储存、管理、查询的数据形式。在本发明中生成包括图片数据、视频数据，三维模型数据以及文本信息数据在内的多种数据。

在电子地图中对于所采集的地理信息数据进行虚拟现实式呈现。对于地理信息数据的呈现分为两个方面，一个方面是进行对电子地图系统的构建，在这个层面上，需要搭建空间数据库并用来存储获得的地理信息数据，实现电子地图系统中的地理信息数据在软件中的显示以及用户通过虚拟现实交互方式对软件进行控制。在地图应用方面，地图系统首页的电子地图将作为入口，设置POI点建立场景读取先前采集的地理信息数据。用户可通过虚拟现实式交互方式，选择想要浏览的数据。交互方式包括按钮、凝视、语言、动作等。

本发明技术方案可采用计算机软件技术实现模块化设计。以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。

如图1，实施例所提供基于虚拟现实技术和GIS数据的电子地图系统，包括地理数据收集模块、数据组织模块、地图应用模块。以下分别说明各模块实现，以供实施参考。

数据收集模块，用于收集整合数据并将数据输入数据组织模块。本方案的数据收集方式主要基于以下两个要点：(1)借鉴当前电子地图数据的收集方式，同时注重创新；(2)已有的地理信息数据应较为容易地转变为本系统所需要的数据，从而实现现有地理信息数据的再利用。

1.本设计系统从多角度、多层次展现数据，包含了空中，地面，室内等形式。数据的收集采用目前通用的一些数据采集方式，如街景照片的采集等。同时又增添了新的数据采集形式(例如，通过无人机携带全景拍摄设备上天，实现空中全景数据的采集)。在此基础上，本系统在数据收集上还有两点创新：

第一是“双目”采集全景数据。当前全景、街景数据均以一张照片的形式进行显现。在虚拟现实领域，单一的照片由于缺少了人眼的“双目成像”、“景深”的体验，难以呈现出三维的效果。而本系统在采集全景照片时，创新性地采用了两台全景相机同时收集数据。基于人眼的成像原理，设定好两台相机之间的间距及拍摄角度，模拟“双目”的数据采集。与普通的全景数据相比，本系统呈现的照片、视频等数据给人更立体真实之感，更好地符合了虚拟现实技术所需要的现实呈现感。

参见图4，本发明提供的基于双全景相机的全景数据收集装置，包括一台无人机本体1、无人机支架2和全景相机集成架3、两台相同的全景相机4，所述全景相机集成架3包括挂接件301和全景相机固定件302；无人机支架2连接在无人机本体1下方，全景相机集成架3通过挂接件301连接无人机支架2，两台全景相机4通过全景相机固定件302并列固定在全景相机集成架3中；挂接件301和全景相机固定件302为一体化成型。通过一体化成型，全景相机固定件302搭载全景相机后，可以方便地保证全景相机各参数保持不变。

进一步地，每台全景相机4采用两个鱼眼镜头。具体实施时，使用两台完全相同的基于鱼眼镜头的全景相机，每台相机采用两个鱼眼镜头(各进行180°拍摄)可支持获取照片、视频数据的360°全景拍摄。

进一步地，挂接件301为分别设置在全景相机固定件302两侧的两个挂钩。

进一步地，全景相机4通过全景相机固定件302固定后，两台全景相机4之间的间距以及与地面之间的夹角在拍摄过程中保持固定。

进一步地，挂接件301和全景相机固定件302为3D打印一体化成型。优选地，全景相机集成架3由3D打印技术制作以避免活动部件。全景相机应满足获得较高分辨率数据的条件，3D打印技术所制作的全景相机集成架3可以严格保证两台全景相机之间的间距以及与地面之间的夹角，两台全景相机即构成双全景相机。

用3D打印技术制作的全景相机集成架3精度高，保证了双全景相机的严格视距、严格朝向角度，大大减小了可能因设备晃动或间距角度微变而产生的误差，且由于使用了3D打印技术，具有灵活的可定制性，可用于各种平台下的全景数据收集，对相机的种类也无限制。严格控制双全景相机之间的间隔、与地面之间的夹角以及双相机视轴的相对角度。

具体使用时，双全景相机根据人眼成像原理，模拟双目，根据预先设定的最适宜间距与夹角，增强了“景深”效果，将全景数据扩展到含有景深效果的全景数据的收集，且简化了数据收集过程。两台全景相机4在竖直方向保持相同高度。同时启动两台全景相机4就可拍摄出角度稍有不同的照片或视频数据，后续导入虚拟现实显示设备即可获得具有“景深”效果的360度全景图片或视频。

第二是增添了视频数据。与静态的图片相比，视频具有连续性、信息负载量大的特性，其包含了更多的信息。视频还具有更高度的个性化表达形式，可以根据数据采集者(拍摄者)的想法创作视频，因而可以提供更丰富的信息和更多元化的数据表达。

2.目前现有的地理信息数据，其存储方式主要以地点属性文本信息、照片(全景、街景)三维模型数据为主。在本系统数据采集中也大量获取了现有的地理信息数据，为此，也注意到了多源数据的融合与统一，大大扩充了数据量。

数据组织模块，用于处理数据收集模块输出的数据，将数据存储到空间数据库，并将数据送入软件开发模块。数据组织后得到的是基于地理信息的数据，包含但不限于图片数据、视频数据、三维模型数据以及文本信息等。本系统高度注重数据的可移植性和可拓展性。由于借鉴和参考了当前电子地图的地理信息数据组织方式，大多数现有的数据，包括POI点的文本信息、全景图片、瓦片地图底图等均可以直接移植应用于基于本文的全景地图系统中。

实施例中，数据组织模块，主要进行地理信息数据的选择，分析与处理，最后获取需要使用的数据。本系统采用了空间数据库，用来存储、分析、查询地理信息数据。采集到的数据将放置在云端服务器以供存储、调用和下载，同时实现了和网络进行通信。对于不同的数据，本系统也采用了不同的组织方法。对于图片数据，本发明将所获取的全景图片导入Unity3D软件中，通过软件内置的方法将照片生成为材质，创建模拟人眼视角的材质球，再将照片贴到材质球上，即可在虚拟现实设备中体验全景图片场景。因为本发明根据人眼的成像原理，使用两台相机模拟双眼调整到“景深”效果最好的间距并同时拍摄，获得两张角度略有不同的照片，分别导入对图片和视频数据进行处理的软件后，建立材质球将照片生成材质，根据照片拍摄的角度，将照片和左右摄像机所能看到的材质球一一对应，并将照片贴到材质球上，即可使照片在虚拟现实设备中呈现立体效果。视频的处理与图片场景的处理类似，在建立材质球后分别贴上采集的视频数据，将各个地点的视频数据与材质球关联，使得用户可以观看到真实场景的全景视频。对于三维数据，本发明将利用已有或建立三维模型，将其处理为可导入本系统的形式，使得用户可以在其中漫游和游览。对于文本数据，在本系统中将主要提供文字、图片等地理信息属性，并可以获取其他社交软件的相关信息和资料，提供全面的地点属性数据。图片、视频、三维等场景中的地理信息数据，通过采用本发明的方法，结合虚拟现实技术，最终将真实的地理信息场景呈现在用户面前，并将带给用户良好的沉浸感。

地图应用模块，用于接收数据组织模块输出的数据，此模块包含两个内容，一是电子地图数据显示方式，二是虚拟现实控制。

电子地图数据显示方式，即根据用户的行为，读取所需数据，并以相应的显示方式进行展示。本系统中，地理信息在电子地图上的显示方式实际为三级系统，如图3。通过三级系统相互关联，用户可以完成地理信息的获取。

本系统的第一层为首页电子地图，形式类似于当前电子地图、导航地图，采用瓦片地图的显示形式，从宏观上对于地理要素进行展示。打开本系统后，首先出现的便是首页地图。在首页地图的固定位置需要设置工具栏，以实现全系统控制的基本功能，可以通过多种交互功能，完成地图的漫游、瓦片地图层级的转换、POI点场景的进入。用户可以在首页地图中进行漫游和导航，前往目的地。在首页地图上，根据具体的经纬度信息，分布了多种POI点。POI点，即兴趣点，包含了四方面的信息，分别是名称、类别、经纬度和属性。用户可通过头部的转动等交互方式到达想要到达的地点，通过选择目的地的POI点，即可进入相应的场景进行更为细致地浏览。

电子地图数据显示的第二层为各个POI点场景。各个场景的类型，根据所采集的地理数据类型决定。这些场景包括：(全景)图片场景，(全景)视频场景，三维场景等。各个场景可以从微观上对于地理信息进行具体描述。用户根据场景的不同，可以使用不同的功能，包括但不限于漫游、查询等，为用户提供了真实、细致的地理实体场景。各个POI的场景与首页地图中的POI点相互关联，使得用户可以通过首页地图进入具体的POI场景，从宏观进入微观，了解地理世界的细节。

场景根据具体的数据类型，可以概括性分为以下几种场景：

(1)图片场景：包括普通的图片场景、全景图片场景。普通图片场景类似于相册，用户可以对该场景中的图片一一进行浏览；全景图片场景基于“双目”地理数据的采集，可以最大化、最全面地呈现真实世界的场景。此外，本系统还提供了多种图片场景的形式，如历史相册模式，可以展示各地点不同时间点发展情况，其基于时间变化，可以让用户从时间尺度上更好地感受该地点的变化，尤其适用于一些具有代表性的地点。图片场景可以通过虚拟现实的交互技术和地理信息的真实属性，实现图片的浏览和移动。

(2)视频场景：以视频数据为主。类似与图片场景，不同之处在于数据从图片数据替换为视频数据，也可包括普通视频数据、全景视频数据等。在本场景中，可以利用虚拟现实技术的多种交互方式实现视频的播放、暂停等功能。此外，借鉴当下流行的直播功能，可以结合智能虚拟现实硬件，在特定地点安装全景摄像设备，完成虚拟现实直播，使得用户足不出户，即可获取该地点的实时情况。

(3)三维场景：本系统利用自行建立的三维模型或已有三维模型，以三维模型为基础，建成三维模型场景。在三维场景中，将会设定多条飞行路线，提供用户在三维模型场景中多角度漫游的功能。例如：用户可以选择空中漫游、地面漫游、加速前进、从高空俯瞰建筑等方式。对于每一个实体建筑，可以通过交互方式，获取其具体信息和属性。

除了真实的场景(图片、视频、三维场景等)，还有第三层地理信息显示方式，即以文本、图片为主的属性信息显示。这种方法是对现有二维电子地图庞大属性的一种移植。首页地图上部分POI点，由于缺乏真实数据的支持，可以以文本信息的形式，如对话框等，进行地理数据的显示和属性的查询。对于第二层具体地理场景中，也可以在其中添加锚点，用户通过交互，可以触发相应锚点的信息，获取多种资料。

具体实施时，地图应用部分可采用地图软件系统方式向用户提供操作接口，将主页地图输入系统并呈现于系统主页面，在上建立POI点，将数据输入系统入口，存储于POI点内并建立场景信息，实现虚拟现实交互。这两种功能将最终传达给用户。除了基本的地图浏览、漫游功能外，本方案还从地图的实用性出发，设计了地图的查询功能和导航功能两种基本功能。

系统的首页为电子地图底图。底图与目前现有二维电子地图、手机导航地图等底图相类似，采取通过客户端获取瓦片式地图的方式进行地图数据的展示。在底图之上将根据用户所在位置、瓦片地图的层级，显示相应的POI点数据，而POI点则连接于各类场景。

各场景之间根据地理位置数据相互之间联通，所有的数据存储在空间数据库中，根据国家基础地理信息要素分类与编码标准进行了分类信息创建，用户在游览时会记录所在虚拟位置的地理位置。由于系统会记录下物体实体与用户的地理位置坐标，因而每一个物体实体、每一名用户都有独一无二的地理位置坐标，并且调用格式统一，因而集成后的数据保证了整个设计系统各模块对各种数据准确无误的共享、调用。

场景是本系统中地理信息数据的具体呈现形式。场景根据数据类型不同包含多种方式，包括全景图片场景，全景视频场景，三维模型场景，文字场景等。这些场景之间基于地理位置数据相互关联，且大多数的数据可以由原二维电子地图下POI数据的相关属性，或其他地理信息数据迁移而来。

虚拟现实控制主要是用户与软件进行虚拟现实式交互的媒介，提供多种交互方式来完成用户与软件之间的交互。交互包含但不限于四种方式，即按钮、凝视、语言、动作。

按钮是用户点击虚拟现实设备的按钮对菜单项进行选择与确认操作。

凝视是用户通过用眼睛控制游标停止在某一区域，当时间满足条件时，触发相应的事件，从而完成交互，在本地图系统中的任意场景下，用户都可以通过凝视来确定想要获取详细信息的目标物。

语言是用户通过发出声音来控制系统的运行，即使用语音完成相应的事件。用户发出语音指令后系统会自动进行识别，而后将识别出的指令发送应用模块，获取相应的数据，最终以电子地图的显示方式反馈给用户，用户确认后系统将运行指令。由于虚拟显示设备缺少键盘等输入方式，因此语音指令可以是最重要的多元化输入方式，配合其他交互方式可以达到很好的效果。在本系统中，处于首页地图时，可以通过按钮等交互方式调出搜索框，使用语音输入所需信息，即可完成查询POI点的功能，再通过按钮等交互方式选择相应POI点，并移动至POI点位置，或直接进入对应场景进行浏览。

动作是用户通过肢体的运动，包括但不限于扭头、手势等来完成交互，例如，用户可以通过晃动头部实现对系统首页地图的漫游并到达地图上的目的地。

具体实施时，可以在头戴式虚拟现实设备的基础上集成提供交互模块、导航终端，头戴式虚拟现实设备连接远程的云端服务器，实现虚拟现实控制和相应电子地图数据显示。

所述交互模块，用于支持用户指令的输入交互，交互模块支持的交互方式包括按钮、凝视、动作或语音；

所述导航终端，用于将用户的语音指令和实时定位所得用户的位置信息并发送给云端服务器；所述云端服务器，用于接收并识别匹配用户语音指令，在空间数据库中查询调用用户起始和目的地的属性信息，并将结果反馈导航终端；

所述头戴式虚拟现实设备，用于接收导航终端根据云端服务器反馈结果发送的导航信息，并基于全景地图将导航信息基于虚拟现实技术呈现于用户视野前方，提供对目的地的指向性导航。

所述云端服务器模块包括语音识别单元和数据调用单元，语音识别单元用于将语音指令与语音库内数据进行匹配，将匹配结果转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元；数据调用单元用于在空间数据库内进行用户所在地、目的地的查询与与空间计算，并将用户所在地、目的地的详细属性信息反馈给导航终端。

综上，本方案具有以下创新特征：1)多种创新的数据采集方法，包括双全景相机模拟“双目”数据采集、无人机高空作业采集数据等，从而提供更为真实的地理数据，2)同时提供宏观(首页地图)与微观(地理场景)信息的浏览，实现概况与细节的“双全”浏览体验，3)使用凝视、扭头、语音控制等虚拟现实式交互方式带给用户更强沉浸感。4)作为连接现实世界与电子地图桥梁，将现实世界保存于系统中。5)基于本方案的电子地图系统创新地将GIS与VR结合，并实现了地图的虚拟现实化，为地图领域开辟了新的发展方向。用户浏览此全景地图系统时有多种角度可以选择，多种功能可以体验。全景照片、全景视频等地理信息数据的使用也使得本系统比现有电子地图系统呈现的数据更真实、富于更多细节，呈现的数据量更大、并有动态效果。综合来说，本设计系统是一种增强了用户沉浸感、系统交互性、数据真实感的具有全新特色的电子地图系统。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的。因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于虚拟现实技术与GIS数据的电子地图系统，其特征在于：包括基于一体化全景数据收集装置的数据收集模块、基于收集视距和视角的数据组织模块和基于虚拟现实的地图应用模块，

基于一体化全景数据收集装置的数据收集模块，用于从多角度、多层次收集整合数据并将数据输入数据组织模块；收集整合数据时，包括采用基于双全景相机的全景数据收集装置实现收集，所述全景数据收集装置包括一台无人机本体、无人机支架和全景相机集成架、两台相同的全景相机，所述全景相机集成架包括挂接件和全景相机固定件；无人机支架连接在无人机本体下方，全景相机集成架通过挂接件连接无人机支架，两台全景相机通过全景相机固定件并列固定在全景相机集成架中；挂接件和全景相机固定件为一体化成型；全景相机通过全景相机固定件固定后，两台全景相机之间的间距以及与地面之间的夹角在拍摄过程中保持固定；

基于收集视距和视角的数据组织模块，用于处理数据收集模块输出的数据，将数据存储到空间数据库，并将数据送入地图应用模块；数据组织后得到基于地理信息的数据，包含但不限于图片数据、视频数据、三维模型数据以及文本信息；数据组织时包括以下处理，

根据人眼的成像原理，使用两台相机模拟双眼调整到“景深”效果最好的间距并同时拍摄，获得两张角度略有不同的照片，分别导入后，建立材质球将照片生成材质，根据照片拍摄的角度，将照片和左右摄像机所能看到的材质球一一对应，并将照片贴到材质球上，使照片在虚拟现实设备中呈现立体效果；视频的处理与图片场景的处理类似，在建立材质球后分别贴上采集的视频数据，将各个地点的视频数据与材质球关联，使得用户可以观看到真实场景的全景视频；

基于虚拟现实的地图应用模块，用于接收数据组织模块输出的数据，采用虚拟现实控制方式提供电子地图数据的显示，电子地图数据的显示分为三层，第一层为宏观的首页地图，包含根据经纬度和真实地理位置分布其上的POI点，第二层为微观的具体地理场景，包括图片、视频、三维场景，第三层为具体的地理位置文本属性信息；地图中所包含的地理信息，通过经纬度和具体坐标，以三层结构进行相互关联；

地图应用模块通过头戴式虚拟现实设备集成交互模块和导航终端实现，头戴式虚拟现实设备连接远程的云端服务器；所述头戴式虚拟现实设备，用于接收导航终端根据云端服务器反馈结果发送的导航信息，并基于全景地图将导航信息基于虚拟现实技术呈现于用户视野前方，提供对目的地的指向性导航。

2.根据权利要求1所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：基于地理信息的数据包括直接移植POI点的文本信息、全景图片、瓦片地图底图。

3.根据权利要求1所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：每台全景相机采用两个鱼眼镜头。

4.根据权利要求1或2或3所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：挂接件为分别设置在全景相机固定件两侧的两个挂钩。

5.根据权利要求1或2或3所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：挂接件和全景相机固定件为3D打印一体化成型。

6.根据权利要求1或2所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：

所述交互模块，用于支持用户指令的输入交互，所述指令包括语音指令；

所述导航终端，用于将用户的语音指令和实时定位所得用户的位置信息并发送给云端服务器；所述云端服务器，用于接收并识别用户语音指令，在空间数据库中调用用户起始和目的地的属性信息，并将结果反馈导航终端。

7.根据权利要求6所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：交互模块支持的交互方式包括按钮、凝视、动作或语音。

8.根据权利要求6所述基于GIS数据与虚拟现实技术的电子地图系统，其特征在于：所述云端服务器模块包括语音识别单元和数据调用单元，语音识别单元用于将语音指令与语音库内数据进行匹配，将匹配结果转换为文本关键字作为目的地名称输入数据调用单元；数据调用单元用于在空间数据库内进行用户所在地、目的地的查询与调用，并将用户所在地、目的地的详细属性信息反馈给导航终端。

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