移動測量技術(shù)

挪動丈量技術(shù)挪動丈量技術(shù)9/9挪動丈量技術(shù)挪動丈量技術(shù)一、挪動丈量“挪動道路丈量〞是現(xiàn)在測繪界最為前沿的科技之一，代表著將來道路電子地圖測制領(lǐng)域的展開主流。它是在靈活車上裝置GPS〔全世界定位系統(tǒng)〕、CCD〔視頻系統(tǒng)〕、INS〔慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〕或航位計算系統(tǒng)等先進(jìn)的傳感器和設(shè)備，在車輛的高速前進(jìn)之中，快速收集道路及道路兩旁地物的空間地點數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，如：道路中心線或邊線地點坐標(biāo)、目標(biāo)地物的地點坐標(biāo)、路〔車道〕寬、橋〔地道〕高、交通標(biāo)記、坡度、道路設(shè)備等。數(shù)據(jù)同步儲存在車載計算機(jī)系統(tǒng)中，經(jīng)過后編寫辦理，形成內(nèi)容豐富的道路空間信息數(shù)據(jù)庫。其工作原理如圖1所示：二、挪動丈量系統(tǒng)及其功能1〕挪動丈量系統(tǒng)〔MOBILEMAPPINGSYSTEM，MMS〕，是現(xiàn)在測繪界最為前沿的科技之一，代表著將來道路電子地圖測制領(lǐng)域的展開主流。它是在靈活車上裝置GPS〔全世界定位系統(tǒng)〕、CCD〔視頻系統(tǒng)〕、INS〔慣性導(dǎo)航系統(tǒng)〕或航位計算系統(tǒng)等先進(jìn)的傳感器和設(shè)備，在車輛的高速前進(jìn)之中，快速收集道路及道路兩旁地物的空間地點數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，如：道路中心線或邊線地點坐標(biāo)、目標(biāo)地物的地點坐標(biāo)、路〔車道〕寬、橋〔地道〕高、交通標(biāo)記、道路設(shè)備等。數(shù)據(jù)同步儲存在車載計算機(jī)系統(tǒng)中，經(jīng)過后編寫辦理，形成各樣實用的專題數(shù)據(jù)成就，如導(dǎo)航電子地圖等等。此外，MMS自己所具備的汽車導(dǎo)航等功能還能夠用于道路狀況、道路設(shè)備、電力設(shè)備等的及時監(jiān)控，以快速發(fā)現(xiàn)變化，實現(xiàn)對原圖的及時修測。2〕MMS系統(tǒng)的主要功能Ⅰ、地點與角度丈量經(jīng)過GPS/CCD/INS的集成，既可從CCD立體影像對中提取目標(biāo)點精準(zhǔn)的絕對地點坐標(biāo)，又可進(jìn)行目標(biāo)點間相對地點關(guān)系的解算。這一功能可達(dá)成的丈量任務(wù)有：道路中心線和邊線坐標(biāo)的丈量；電線桿、交通標(biāo)記、報警點、下水道出口等點狀地物的坐標(biāo)量測；房子角點、街道界限、鋪裝路面的丈量；道路寬度、橋梁涵洞寬度高度的丈量等等。同時，還可丈量道路坡度、轉(zhuǎn)彎半徑等。如圖2所示：Ⅱ、屬性記錄經(jīng)過CCD視頻系統(tǒng)，連續(xù)全過程地記錄道路及道路兩旁地物屬性，形成閉環(huán)的屬性記錄及查驗系統(tǒng)，保證了地物屬性記錄的完好性和質(zhì)量。作業(yè)員還可經(jīng)過手寫/語音輸入裝置及鍵盤進(jìn)行增補(bǔ)屬性錄入。針對交通標(biāo)記的記錄，我們設(shè)計了特意的屬性記錄器，將上百種道路交通標(biāo)記〔紅綠燈，立交橋，加油站等〕設(shè)置成直觀醒目的按鈕，作業(yè)時只要輕輕一按，即可將矢量化的屬性錄入車載電腦。如圖3所示：Ⅲ、3-D圖像獲取在作業(yè)過程中拍攝的圖像均為連續(xù)可量算的三維圖像，能用于道路可視化建、數(shù)字城市、商業(yè)選址等方面。如圖4所示：Ⅳ、數(shù)據(jù)交融與利用在最大限度地收集了各樣道路綜合信息以后，經(jīng)過本企業(yè)開發(fā)的數(shù)據(jù)辦理軟件，可方便地將各樣地點數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)以及圖像進(jìn)行后辦理，最后儲存在開放式的數(shù)據(jù)庫中，并可輸出形成各樣適應(yīng)于不一樣需要的數(shù)字地圖成就〔如：電子地圖等〕，數(shù)據(jù)可自由與各樣常用的GIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)互換〔支持Shapefile、Mif、DXF、GDF等格式〕。在最大限度地收集了各樣道路信息以后，可便利地將各樣地點數(shù)據(jù)，屬性數(shù)據(jù)以及圖像進(jìn)行后辦理，最后儲存在開放式的數(shù)據(jù)庫中，可供各樣GIS系統(tǒng)以資利用。此外，用MMS收集的數(shù)據(jù)也可與傳統(tǒng)人工丈量所得數(shù)據(jù)以及航片、衛(wèi)片資料成立無逢關(guān)系，使得原有的數(shù)據(jù)系統(tǒng)、現(xiàn)有的航測遙感資料和MMS數(shù)據(jù)能夠融為一體，互相增補(bǔ)，進(jìn)而形成更全面、更正確和現(xiàn)勢性更強(qiáng)的地理信息系統(tǒng)，此種方式，我們稱之為“天地一體化遙感〞。可見，MMS作為一種嶄新的測繪手段，有效地填補(bǔ)了傳統(tǒng)測繪方式的缺少，如將之與傳統(tǒng)方式相聯(lián)合，將最大程度地實現(xiàn)空間信息的快速收集與更新，能充分知足現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)的需要。如圖5所示：三、MMS與現(xiàn)有技術(shù)比較所擁有的優(yōu)勢表1給出了挪動丈量技術(shù)和傳統(tǒng)的地理信息數(shù)據(jù)收集技術(shù)的效率、本錢和更新周期的比較：可見，MMS的主要長處有：獨(dú)立測成圖系統(tǒng)：作為獨(dú)立的測成圖系統(tǒng)，無需借助底圖和傳統(tǒng)測成方式即可達(dá)成道路電子地圖的測制。成就全面正確：運(yùn)用MMS收集到的數(shù)據(jù)成就包含：空間坐標(biāo)、矢量數(shù)以及連續(xù)的三維圖像，數(shù)據(jù)鏈全面完好，精度知足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。有效交融其余根源數(shù)據(jù)：挪動丈量獲取的數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過后臺辦理軟與航片衛(wèi)片以及傳統(tǒng)地形圖進(jìn)行有效交融，進(jìn)而生成信息更加全面的地理信系統(tǒng)。高效率：能以60公里/小時的速度達(dá)成外業(yè)測圖工作，經(jīng)過友善的數(shù)辦理軟件方便地對所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫辦理。對比傳統(tǒng)導(dǎo)航圖測成圖方可將整個測成圖效率提升10倍以致數(shù)十倍以上，完好知足道路電子地圖的快測制與更新需要。低本錢：只要3人即可達(dá)成測成圖工作，大大降低了人工本錢和作業(yè)本錢，進(jìn)而留給用戶較大的增值空間。安全舒坦：車載方式下的作業(yè)，對比傳統(tǒng)的外業(yè)工作，顯得既安全，又舒坦。四、鑒于MMS的應(yīng)用Ⅰ、根基測繪〔1〕MMS生產(chǎn)試驗2005年6月，黑龍江測繪局采納LD2000-RM〔中端產(chǎn)品〕型挪動道路丈量統(tǒng)達(dá)成了“鑒于挪動道路丈量系統(tǒng)的數(shù)字道路收集生產(chǎn)試驗工程〞任務(wù)，經(jīng)過較采納傳統(tǒng)城市丈量方法和挪動道路丈量對同樣地物丈量結(jié)果，使用挪動道路丈量系統(tǒng)根本上完好能夠知足要點城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)工程中有關(guān)道路及有關(guān)設(shè)備的收集與調(diào)繪工作，因為要點城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)工程中，只收集境地、道路、地名、水系和土地利用現(xiàn)狀五大類根本因素，因此，矢量收集的全局部工作能夠達(dá)成。同時，使用挪動道路丈量系統(tǒng)能夠增添更豐富的屬性信息、以及圖像和視頻信息，可為要點城市數(shù)據(jù)庫增添沿道路的影像序列數(shù)據(jù)庫，以及重要部門及建筑的影像和視頻數(shù)據(jù)，能更好地加強(qiáng)要點城市數(shù)據(jù)庫的可利用性?！?〕電子地圖測制采納立得高端產(chǎn)品LD2000-RH測制了武漢市漢陽沌口經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)電子地圖，作業(yè)范圍合計9平方公里，收集了全部的道路數(shù)據(jù)、道路隸屬設(shè)備數(shù)據(jù)以及道路屬性數(shù)據(jù)。〔3〕電子地圖修測2002年使用MMS為韓國高速公路企業(yè)、地方建設(shè)管理部門、市政管理部門、國電力企業(yè)等做了大批的測繪工程，包含：道路設(shè)備檢查保護(hù)、市政公共設(shè)備查、電線桿設(shè)備狀況檢查、國家GIS數(shù)據(jù)收集和更新等等。Ⅱ、公路GIS與公路路產(chǎn)管理在公路管理領(lǐng)域，一方面，利用MMS可快速便利的收集復(fù)雜結(jié)構(gòu)的交通設(shè)備的空間幾何信息，如圖7所示，另一方面，MMS可作為公路GIS的直接數(shù)據(jù)源，為公路GIS和公路路產(chǎn)管理供給數(shù)據(jù)收集與更新的根基，2005年4月，MMS經(jīng)過了交通部組織的測試。Ⅲ、電力GIS數(shù)據(jù)收集與可視化管理電力GIS中電力設(shè)備的收集是一項根基性工作，一方面，電力設(shè)備的空間位置需要收集，另一方面，關(guān)于電力GIS而言，設(shè)備的屬性對電力設(shè)備的安全管理尤其重要，如圖10所示：Ⅳ、鐵路GIS與鐵路財產(chǎn)管理系統(tǒng)全國鐵路地理信息系統(tǒng)成立在鐵路根基地理信息上，根基地理信息包含鐵路空間數(shù)據(jù)庫〔主要包含線路、橋涵、地道、站場、供電、供水、行車設(shè)備等路網(wǎng)根基數(shù)據(jù)〕和有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫、設(shè)備圖片庫和視頻數(shù)據(jù)庫，這些空間信息和非空間信息是鐵路地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)全路數(shù)據(jù)共享、全路資料業(yè)務(wù)檢索，為鐵路部門供給搶險救災(zāi)、設(shè)備保護(hù)、財產(chǎn)管理、行車組織優(yōu)化、調(diào)動協(xié)助、緊急狀況辦理、市場營銷剖析、客戶信息公布等眾多方面的應(yīng)用效力的根基，也是是我國鐵路信