挪動丈量技術挪動丈量技術9/9挪動丈量技術挪動丈量技術一、挪動丈量“挪動道路丈量〞是現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域的展開主流。它是在靈活車上裝置GPS〔全世界定位系統〕、CCD〔視頻系統〕、INS〔慣性導航系統〕或航位計算系統等先進的傳感器和設備，在車輛的高速前進之中，快速收集道路及道路兩旁地物的空間地點數據和屬性數據，如：道路中心線或邊線地點坐標、目標地物的地點坐標、路〔車道〕寬、橋〔地道〕高、交通標記、坡度、道路設備等。數據同步儲存在車載計算機系統中，經過后編寫辦理，形成內容豐富的道路空間信息數據庫。其工作原理如圖1所示：二、挪動丈量系統及其功能1〕挪動丈量系統〔MOBILEMAPPINGSYSTEM，MMS〕，是現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域的展開主流。它是在靈活車上裝置GPS〔全世界定位系統〕、CCD〔視頻系統〕、INS〔慣性導航系統〕或航位計算系統等先進的傳感器和設備，在車輛的高速前進之中，快速收集道路及道路兩旁地物的空間地點數據和屬性數據，如：道路中心線或邊線地點坐標、目標地物的地點坐標、路〔車道〕寬、橋〔地道〕高、交通標記、道路設備等。數據同步儲存在車載計算機系統中，經過后編寫辦理，形成各樣實用的專題數據成就，如導航電子地圖等等。此外，MMS自己所具備的汽車導航等功能還能夠用于道路狀況、道路設備、電力設備等的及時監控，以快速發現變化，實現對原圖的及時修測。2〕MMS系統的主要功能Ⅰ、地點與角度丈量經過GPS/CCD/INS的集成，既可從CCD立體影像對中提取目標點精準的絕對地點坐標，又可進行目標點間相對地點關系的解算。這一功能可達成的丈量任務有：道路中心線和邊線坐標的丈量；電線桿、交通標記、報警點、下水道出口等點狀地物的坐標量測；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、轉彎半徑等。如圖2所示：Ⅱ、屬性記錄經過CCD視頻系統，連續全過程地記錄道路及道路兩旁地物屬性，形成閉環的屬性記錄及查驗系統，保證了地物屬性記錄的完好性和質量。作業員還可經過手寫/語音輸入裝置及鍵盤進行增補屬性錄入。針對交通標記的記錄，我們設計了特意的屬性記錄器，將上百種道路交通標記〔紅綠燈，立交橋，加油站等〕設置成直觀醒目的按鈕，作業時只要輕輕一按，即可將矢量化的屬性錄入車載電腦。如圖3所示：Ⅲ、3-D圖像獲取在作業過程中拍攝的圖像均為連續可量算的三維圖像，能用于道路可視化建、數字城市、商業選址等方面。如圖4所示：Ⅳ、數據交融與利用在最大限度地收集了各樣道路綜合信息以后，經過本企業開發的數據辦理軟件，可方便地將各樣地點數據，屬性數據以及圖像進行后辦理，最后儲存在開放式的數據庫中，并可輸出形成各樣適應于不一樣需要的數字地圖成就〔如：電子地圖等〕，數據可自由與各樣常用的GIS軟件進行數據互換〔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據，屬性數據以及圖像進行后辦理，最后儲存在開放式的數據庫中，可供各樣GIS系統以資利用。此外，用MMS收集的數據也可與傳統人工丈量所得數據以及航片、衛片資料成立無逢關系，使得原有的數據系統、現有的航測遙感資料和MMS數據能夠融為一體，互相增補，進而形成更全面、更正確和現勢性更強的地理信息系統，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，有效地填補了傳統測繪方式的缺少，如將之與傳統方式相聯合，將最大程度地實現空間信息的快速收集與更新，能充分知足現在地理信息系統的需要。如圖5所示：三、MMS與現有技術比較所擁有的優勢表1給出了挪動丈量技術和傳統的地理信息數據收集技術的效率、本錢和更新周期的比較：可見，MMS的主要長處有：獨立測成圖系統：作為獨立的測成圖系統，無需借助底圖和傳統測成方式即可達成道路電子地圖的測制。成就全面正確：運用MMS收集到的數據成就包含：空間坐標、矢量數以及連續的三維圖像，數據鏈全面完好，精度知足國家標準要求。有效交融其余根源數據：挪動丈量獲取的數據能夠經過后臺辦理軟與航片衛片以及傳統地形圖進行有效交融，進而生成信息更加全面的地理信系統。高效率：能以60公里/小時的速度達成外業測圖工作，經過友善的數辦理軟件方便地對所收集的數據進行編寫辦理。對比傳統導航圖測成圖方可將整個測成圖效率提升10倍以致數十倍以上，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人即可達成測成圖工作，大大降低了人工本錢和作業本錢，進而留給用戶較大的增值空間。安全舒坦：車載方式下的作業，對比傳統的外業工作，顯得既安全，又舒坦。四、鑒于MMS的應用Ⅰ、根基測繪〔1〕MMS生產試驗2005年6月，黑龍江測繪局采納LD2000-RM〔中端產品〕型挪動道路丈量統達成了“鑒于挪動道路丈量系統的數字道路收集生產試驗工程〞任務，經過較采納傳統城市丈量方法和挪動道路丈量對同樣地物丈量結果，使用挪動道路丈量系統根本上完好能夠知足要點城市數據庫建設工程中有關道路及有關設備的收集與調繪工作，因為要點城市數據庫建設工程中，只收集境地、道路、地名、水系和土地利用現狀五大類根本因素，因此，矢量收集的全局部工作能夠達成。同時，使用挪動道路丈量系統能夠增添更豐富的屬性信息、以及圖像和視頻信息，可為要點城市數據庫增添沿道路的影像序列數據庫，以及重要部門及建筑的影像和視頻數據，能更好地加強要點城市數據庫的可利用性。〔2〕電子地圖測制采納立得高端產品LD2000-RH測制了武漢市漢陽沌口經濟技術開發區電子地圖，作業范圍合計9平方公里，收集了全部的道路數據、道路隸屬設備數據以及道路屬性數據。〔3〕電子地圖修測2002年使用MMS為韓國高速公路企業、地方建設管理部門、市政管理部門、國電力企業等做了大批的測繪工程，包含：道路設備檢查保護、市政公共設備查、電線桿設備狀況檢查、國家GIS數據收集和更新等等。Ⅱ、公路GIS與公路路產管理在公路管理領域，一方面，利用MMS可快速便利的收集復雜結構的交通設備的空間幾何信息，如圖7所示，另一方面，MMS可作為公路GIS的直接數據源，為公路GIS和公路路產管理供給數據收集與更新的根基，2005年4月，MMS經過了交通部組織的測試。Ⅲ、電力GIS數據收集與可視化管理電力GIS中電力設備的收集是一項根基性工作，一方面，電力設備的空間位置需要收集，另一方面，關于電力GIS而言，設備的屬性對電力設備的安全管理尤其重要，如圖10所示：Ⅳ、鐵路GIS與鐵路財產管理系統全國鐵路地理信息系統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據庫〔主要包含線路、橋涵、地道、站場、供電、供水、行車設備等路網根基數據〕和有關的屬性數據庫、影像數據庫、設備圖片庫和視頻數據庫，這些空間信息和非空間信息是鐵路地理信息系統實現全路數據共享、全路資料業務檢索，為鐵路部門供給搶險救災、設備保護、財產管理、行車組織優化、調動協助、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用效力的根基，也是是我國鐵路信