移动测量技术.docx

移动测量技术.docx

《移动测量技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动测量技术.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

移动测量技术

移动测量技术

一、移动测量

“移动道路测量”是当今测绘界最为前沿的科技之一，代表着未来道路电子地图测制领域的发展主流。

它是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（视频系统）、INS（惯性导航系统）或航位推算系统等先进的传感器和设备，在车辆的高速行进之中，快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，如：

道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路（车道）宽、桥（隧道）高、交通标志、坡度、道路设施等。

数据同步存储在车载计算机系统中，经事后编辑处理，形成内容丰富的道路空间信息数据库。

其工作原理如图1所示：

二、移动测量系统及其功能

（1）移动测量系统（MOBILEMAPPINGSYSTEM，MMS），是当今测绘界最为前沿的科技之一，代表着未来道路电子地图测制领域的发展主流。

它是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（视频系统）、INS（惯性导航系统）或航位推算系统等先进的传感器和设备，在车辆的高速行进之中，快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，如：

道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路（车道）宽、桥（隧道）高、交通标志、道路设施等。

数据同步存储在车载计算机系统中，经事后编辑处理，形成各种有用的专题数据成果，如导航电子地图等等。

另外，MMS本身所具备的汽车导航等功能还可以用于道路状况、道路设施、电力设施等的实时监控，以迅速发现变化，实现对原图的及时修测。

（2）MMS系统的主要功能

Ⅰ、位置与角度测量

通过GPS/CCD/INS的集成，既可从CCD立体影像对中提取目标点精确的绝对

位置坐标，又可进行目标点间相对位置关系的解算。

这一功能可完成的测量任务

有：

道路中心线和边线坐标的测量；电线杆、交通标志、报警点、下水道出口等

点状地物的坐标量测；房屋角点、街道边界、铺装路面的测量；道路宽度、桥梁

涵洞宽度高度的测量等等。

同时，还可测量道路坡度、转弯半径等。

如图2所示：

Ⅱ、属性记录

通过CCD视频系统，连续全过程地记录道路及道路两旁地物属性，形成闭环

的属性记录及检验系统，保证了地物属性记录的完整性和品质。

作业员还可通过

手写/语音输入装置及键盘进行补充属性录入。

针对交通标志的记录，我们设计

了专门的属性记录器，将上百种道路交通标记（红绿灯，立交桥，加油站等）设

置成直观醒目的按钮，作业时只需轻轻一按，即可将矢量化的属性录入车载电脑。

如图3所示：

Ⅲ、3-D图像获取

在作业过程中拍摄的图像均为连续可量算的三维图像，能用于道路可视化建

、数字城市、商业选址等方面。

如图4所示：

Ⅳ、数据融合与利用

在最大限度地采集了各种道路综合信息之后，通过本公司开发的数据处理软

件，可方便地将各种位置数据，属性数据以及图像进行后处理，最后存储在开放

式的数据库中，并可输出形成各种适应于不同需要的数字地图成果（如：

电子地

图等），数据可自由与各种常用的GIS软件进行数据交换（支持Shapefile、Mif、

DXF、GDF4.0等格式）。

在最大限度地采集了各种道路信息之后，可便捷地将

各种位置数据，属性数据以及图像进行后处理，最后存储在开放式的数据库中，

可供各种GIS系统以资利用。

另外，用MMS采集的数据也可与传统人工测量所得数据以及航片、卫片资料建立无逢关联，使得原有的数据系统、现有的航测遥感资料和MMS数据能够融为一体，相互补充，从而形成更全面、更准确和现势性更强的地理信息系统，此种方式，我们称之为“天地一体化遥感”。

可见，MMS作为一种崭新的测绘手段，有效地弥补了传统测绘方式的不足，如将之与传统方式相结合，将最大程度地实现空间信息的快速采集与更新，能充分满足当今地理信息系统的需要。

如图5所示：

三、MMS与现有技术比较所具有的优势

表1给出了移动测量技术和传统的地理信息数据采集技术的效率、成本和更新周期的比较：

可见，MMS的主要优点有：

（1）独立测成图系统：

作为独立的测成图系统，无需借助底图和传统测成方式即可完成道路电子地图的测制。

（2）成果全面准确：

运用MMS采集到的数据成果包括：

空间坐标、矢量数以及连续的三维图像，数据链全面完整，精度满足国家规范要求。

（3）有效融合其他来源数据：

移动测量获得的数据可以通过后台处理软与航片卫片以及传统地形图进行有效融合，从而生成信息更为全面的地理信系统。

（4）高效率：

能以60公里/小时的速度完成外业测图工作，通过友好的数处理软件方便地对所采集的数据进行编辑处理。

相比传统导航图测成图方可将整个测成图效率提高10倍乃至数十倍以上，完全满足道路电子地图的快测制与更新需要。

（5）低成本：

只需3人即可完成测成图工作，大大降低了人工成本和作业成本，从而留给用户较大的增值空间。

（6）安全舒适：

车载方式下的作业，相比传统的外业工作，显得既安全，又舒适。

四、基于MMS的应用

Ⅰ、基础测绘

（1）MMS生产试验

2005年6月，黑龙江测绘局采用LD2000-RM（中端产品）型移动道路测量

统完成了“基于移动道路测量系统的数字道路采集生产试验项目”任务，通过

较采用传统城市测量方法和移动道路测量对相同地物测量结果，使用移动道路测量系统基本上完全可以满足重点城市数据库建设项目中有关道路及相关设施的采集与调绘工作，因为重点城市数据库建设项目中，只采集境界、道路、地名、水系和土地利用现状五大类基本要素，所以，矢量采集的大部分工作可以完成。

同时，使用移动道路测量系统可以增加更丰富的属性信息、以及图像和视频信息，可为重点城市数据库增加沿道路的影像序列数据库，以及重要部门及建筑的影像和视频数据，能更好地增强重点城市数据库的可利用性。

（2）电子地图测制

采用立得高端产品LD2000-RH测制了武汉市汉阳沌口经济技术开发区电子地图，作业范围共计9平方公里，采集了所有的道路数据、道路附属设施数据以及道路属性数据。

（3）电子地图修测

2002年使用MMS为韩国高速公路公司、地方建设管理部门、市政管理部门、

国电力公司等做了大量的测绘工程，包括：

道路设施调查维护、市政公共设施

查、电线杆设备状况调查、国家GIS数据采集和更新等等。

Ⅱ、公路GIS与公路路产管理

在公路管理领域，一方面，利用MMS可快速便捷的采集复杂构造的交通设施的空间几何信息，如图7所示，另一方面，MMS可作为公路GIS的直接数据源，为公路GIS和公路路产管理提供数据采集与更新的基础，2005年4月，MMS通过了交通部组织的测试。

Ⅲ、电力GIS数据采集与可视化管理

电力GIS中电力设施的采集是一项基础性工作，一方面，电力设施的空间位

置需要采集，另一方面，对于电力GIS而言，设施的属性对电力设施的安全管理

尤为重要，如图10所示：

Ⅳ、铁路GIS与铁路资产管理系统

全国铁路地理信息系统建立在铁路基础地理信息上，基础地理信息包括铁路空间数据库（主要包括线路、桥涵、隧道、站场、供电、供水、行车设备等路网基础数据）和相关的属性数据库、影像数据库、设施图片库和视频数据库，这些空间信息和非空间信息是铁路地理信息系统实现全路数据共享、全路资料业务检索，为铁路部门提供抢险救灾、设备维护、资产管理、行车组织优化、调度辅助、紧急情况处理、市场营销分析、客户信息发布等众多方面的应用服务的基础，也是是我国铁路信息化建设的软基础（相对于光纤铺设等硬件基础建设而言）。

由于铁路上不允许人工作业，使得铁路地理信息系统的数据采集不能依靠人工方式完成。

将移动道路测量车置于机车的平板车之上或在车体上加装可以在轨道上行驶的轮子，这样移动道路测量系统便可如同在公路上一样开展工作，完成全国铁路网基础地理设施采集与更新（如图11）。