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移动测量技术是在测量车辆上装载卫星导航系统、摄影测量系统(CCD)相机、360°全景相机、惯性导航系统(INS)、激光扫描仪等传感器和设备。“在车辆高速行进中,通过高精度的卫星定位技术,配合惯性导航设备,获取精确位置及姿态数据,将这些位置及姿态数据,与移动测量车辆同步采集的实景影像数据和激光点云数据进行融合,形成具有地理参考的可量测实景影像”。通过这一技术,我们可以得到任意部件的精确位置和实景影像,将能够解决立面部件无法普查和监督处置困难的问题,如路灯杆、行道树、交通设施、建筑细节等。此外,这一技术还能够实现数据在短时期内的动态更新,大大提高了监督和处置的效率。另外,“由于影像带有绝对方位元素,因此可以实现影像中任意地物的绝对测量和相对测量,绝对测量的精度可达0.5米,相对测量精度达到厘米级”。此外,实景影像融合技术和车载GPS技术,也能够为提升数字化城市管理平台的功能提供更新的技术支持。数字化城市管理平台通过移动测量技术,已经得到了实景影像数据库。城市管理巡查员在日常巡查中,通过手持的“城管通”对问题进行拍照,并上传至数字化城市管理平台,平台通过对带有位置、姿态信息的实景影像进行融合,得到更新的、实时的实景影像。传统的车载GPS技术仅能够观察和记录车辆的行驶路线,通过“ArcGIS自带的空间分析功能为基础、改进的遗传算法为核心,开发出城管车巡逻最优路径选择功能”。这一技术可以更加科学、合理、高效地安排各类城市管理监督执法和作业车辆的行驶路线,避免交叉和空白。
2.功能应用
2.1立面部件普查
在传统的数字化城市管理系统中,所有部件均以平面投影的方式在地图上展现,而大量的立面管理部件则无法在二维地图上表示出来。通过新的移动测量技术,可以实现将立面管理部件全部进行普查,比如建筑立面上的广告牌、建筑首层原始结构、私搭乱盖、立交桥、树木等。升级后的数字化城市管理系统可以解决以前很难解决的问题,主要有以下几点:①当有未经审批擅自设立的广告牌,或未按审批规定的尺寸和内容的广告牌出现时,数字化城市管理平台的管理人员就能通过巡查员上报的实时照片,运用实景影像融合技术与历史影像进行对比和测量,在广告设立完成前及时发现问题,予以处置;②当有商家在居民楼首层为经营方便而私自扩大窗户尺寸、将窗户扩大成门、甚至在承重墙上开门时,这一技术同样能起到准确判断和及时纠正的作用;③其他部件的普查,如建筑顶部的坡屋顶、老虎窗及各种装饰构件,还有行道树、城市家具等。
夜上海论坛 2.2实时动态事件监管
城市管理中的动态管理和实时上报是快速处置,甚至是靠前防治的基础。当城市中出现生活垃圾堆存、餐厨垃圾外溢、工程渣土洒漏、违章建筑、植物病虫害等事件时,巡查车辆具有比巡查员行动更快、发现和核查问题范围更大的优势。通过移动测量、视频传输、实景融合等方法,不仅可以快速捕捉和记录目标点,为大数据提供基础,还能克服巡查员不能在同一时刻出现在多个地点,造成的随机性和滞后性问题,对城市管理工作进行实时动态的监督管理。
夜上海论坛 2.3监管车辆智能化调度
目前,城市管理监管和作业车辆包括环卫、园林、市政、交通、执法、电力(路灯)等,数量众多。如果这些车辆在城市中漫无目的地行驶,不仅可能把时间和燃油浪费在未发生问题的区域和线路上,而且可能无法及时出现在发生问题的点位上,同时也不可避免地出现交叉和盲区。通过车载GPS系统由数字化城市管理平台行驶最优路径,同时配合巡查员,对所有车辆进行智能化调度,就能够实现资源的高效合理利用。
3.结语
一、当前测绘工程档案管理的弊端
夜上海论坛 1. 信息化程度低。测绘工程早期的档案大部分采用的是纸质材料,档案资料往往是孤本。这种材质的档案资料对管理要求很高,如果保存不当,容易出现纸张破损、字迹模糊、图像失真等现象,并且在借阅过程中,极其容易丢失或破损,影响了档案材料的使用周期,同时影响了测绘工程资料的再利用。
2.管理手段效率低。初期的测绘工程档案管理主要是采用的手工管理模式,档案管理手段采用的是台账式操作;档案资料的查询体系以人工查询为主。这种管理模式,制约了对档案资料的查询频率,使得档案资料的再利用率非常低,信息资料保存的价值得不到充分发挥。
3.数据管理混乱。早期的测绘工程档案的数据管理不规范,数据档案在进行归档过程中,没有一套完善的归档制度,没有严格的归档流程规范可以依循。这种条件下的档案管理对档案材质、数据翔实情况、备份种类、保存环境等都没有具体的要求,致使在管理过程中出现很多难以应对的问题。
夜上海论坛 二、测绘工程档案信息化管理的必然性
测绘工程档案管理是为了更好地实现信息再利用的功能,其价值在于更好地为以后的测绘工程提供可以借鉴的工程信息,从而提高测绘工作质量。因此,做好测绘工程档案管理十分重要。
夜上海论坛 1.测绘工程信息资源共享的需要。信息化管理是实现资源共享的基础,测绘档案管理同样要实现信息化管理。信息化管理具有简单、快捷的优点,能够利用计算机快速找到需要的测绘资料,所以测绘档案信息化管理是信息资源共享的需要。
夜上海论坛 2.计算机应用推动了测绘工程档案信息化发展。计算机的普及和推广,对测绘工程档案信息化发展起到了推动作用。由于测绘工程工作对测绘工程档案的需求趋向于精细化,计算机能够满足档案管理的需求,因此,计算机作为辅助工具,被应用到测绘工程档案管理中。随着计算机能够对档案信息进行精细化管理程度的提高,档案管理信息化逐步形成。
夜上海论坛 3.电子介质资料保存的需求。测绘工程资料的材质已经不仅仅限于纸介质,很多测绘工程资料已以电子文件形式存在,对这些电子文件进行归档保存时,就要有一套完善的信息化管理体系。测绘工程档案信息化网络的建设,能够对电子介质的资料进行有效保存,对资料的保持和使用带来方便。
三、测绘工程档案信息化管理有效性措施
1.建立和完善档案信息化管理系统。第一步,数字化建设。测绘工程信息化建设的第一步最重要,主要针对档案资料进行扫描、数据采集等工作,完成数字化储存,再建立信息化平台,实现网络化共享。第二步,标准化管理。随着档案管理的发展,其领域已经不再局限于对现有资料的简单存储,而是涉及资料的形成环节。测绘工程资料具有明显的技术性特征,对标准性要求严格。信息化管理要求档案管理者要及时根据用户的不同要求,进行数据库资料的补充,然后提供符合标准的电子资料。第三步,网络化建设。实现网络化档案管理指的是测绘工程资料的构成、归纳、管理、审定等全过程系统化的网络管理,整个流程的信息资料整理都要进行信息化管理。
夜上海论坛 2.加强系统功能作用的发挥。系统功能结合供应类别,从子系统功能框架中可以得到很多资料信息,其中包括查找图形类别、资料供应情况以及测绘工程结果的查询,每一个子框架下面又包含更小级别的信息查询系统。这种框架构成,可以为查询者提供更加翔实、直观的资料显示方式。
3.优化数据存储体系,实现合理布局。为了使数据存储更加合理,就要完善数字档案的存储体系。测绘工程档案信息化管理数字储存可以分成三大类:第一类是磁带库,它的特点是可以进行大量的数据存储,并且传输速度较快,但是缺点是花费较高,并且对保持条件要求较高,容易损坏,需要人工定期检查进行倒带整理工作;第二类是光盘,它的特点是可以对离线的数据进行管理,优点是能够在社会上进行传播,用户使用方便,并且具有可靠的性能,缺点是存储信息量小;第三类是磁盘阵列,它的特点是最高效的数据储存方式,优点是存储量最大,并且具有高速的传输性能,缺点是费用较高。这三种存储方式可以根据具体情况进行选择,可以实现互补关系。
夜上海论坛 TrimbleMX7是一套安装在各种移动载体平台上的空间影像获取系统,该系统将工业化的高分辨率360°全景数字相机、高精度的定位定姿子系统、大容量的存储子系统,以及工控组件等紧密集成为一体化系统,用于获取具有地理参考信息的全景数字图像,满足资产清查与管理、影像日志获取及GIS数据更新。该系统采用模块化设计,通过无线连接方式,用触摸式平板电脑进行数据采集控制,在车辆的高速行进过程中,能快速采集道路及各种附属设施的空间数据和属性数据,系统组成如图1所示。
二、MX7移动实景影像测绘系统在公路运营管理中的优势
夜上海论坛 公路的运营维护管理是一个长期的过程,需要对不同时期、不同级别公路数据进行综合对比分析,因此公路各种地物特征数据采集也要求定期、定时进行。通过MX7车载实景影像移动测绘系统进行道路数据采集,具有以下优势:1)不影响公路的正常作业,数据采集快速高效(测绘车行驶速度可达60~120km/h),数据精度高。2)系统的位置、姿态信息获取采用GNSS辅助惯导的集成解决方案,能克服GNSS信号失锁问题。3)一套系统即可在较短时间内完成公路沿线所有数据的一次性采集,既保证了高质量、高一致性的数据获取,同时也降低了数据采集成本。4)系统组件具有高稳定可靠性,在隧道等复杂环境下系统运行稳定,能长时间连续作业。5)系统无须检校标定,安装与拆卸灵活,可根据公路建设与管理的需求,按照不同周期进行数据采集。6)通过获取的360°高清数字图像数据进行道路各种设施、路面等特征地物的识别提取及相应的空间三维量测与分析。
夜上海论坛 三、MX7移动实景影像测绘系统数据采集与处理
TrimbleMX7作业包括现场数据采集与内业数据处理两大步骤。数据采集时要进行系统安装、基站(或控制点)布设与MX7移动数据采集(POS数据/数字全景图像数据采集);内业数据处理包括定位定姿数据解算、数字全景图像数据地理参考重建,提取成果数据等内容。
四、MX7移动实景影像测绘系统在公路运营管理中的应用
目前,TrimbleMX7移动实景影像测绘系统在公路运营管理中的应用主要集中在以下几个方面:公路基础空间地理数据获取与更新、道路资产管理、公路三维实景影像在线与浏览等。1.公路基础空间地理数据获取与更新随着公众交通信息服务等业务的不断发展,对道路基础地理数据获取与更新提出了更高的要求,要求获取的道路数据具有高精度、高可靠性与现实性。通过MX7系统快速获取的空间数据与属性数据可以满足各种不同的应用需求。通过MX7系统数据后处理平台TridentIma-ging,可基于MX7系统获取的360°全景数字影像创建车道线、道路边线、交通标志标牌、信号灯、匝道、平交道口等公路基础空间地理数据。同时也可以将不同时期已有的公路基础空间地理数据加载叠加到最新采集的公路实景影像数据上,对原有基础空间地理数据进行编辑与更新。2.道路资产管理公路沿线两侧有各种交通安全与管理设施,如护栏、里程桩、路灯、通信电杆、公路通信、监控、紧急电话、交通标志、信息显示屏、绿化带等。在公路运营过程中,经常会出现各种资产因损坏、交通诱导指示变化等因素发生空间位置或信息变更,需要不定期地对各种设施进行维护与更新,在维护更新时需要对各种资产有精确的定位,这些位置信息需要通过公路资产GIS数据库来获得。同时对发生变更或已作维护的设施应记录到公路资产管理数据库中,做到公路资产现状与公路资产数据库高度一致。通过MX7移动实景影像测绘系统,可以创建公路资产数据库,同时也可基于最新实景影像对公路资产维护信息进行快速更新。3.公路三维实景影像在线与浏览MX7移动实景影像测绘系统获取的360°街景影像与公路矢量地图数据集成,构成三维实景影像与二维电子地图联动,通过网络后,公路管理人员可在二、三维实景影像地图上进行公路资产的空间量测、维护信息查询等。
五、结束语