導語：移動測量技術(shù)建設(shè)淺析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］基于移動測量技術(shù)的可量測實景三維系統(tǒng)為實景智慧城市建設(shè)提供了重要的技術(shù)支持。本文以燕郊高新區(qū)為例，主要探討基于移動測量系統(tǒng)進行實景三維影像獲取，與傳統(tǒng)地理信息融合構(gòu)成一個數(shù)字化、可視化的實景智慧城市。主要闡述了基于移動測量技術(shù)的實景智慧城市的建設(shè)方法和思路，并對實景智慧城市建設(shè)的總體框架、建設(shè)內(nèi)容等進行了思考和簡要設(shè)計。本文的思路和方法可以為實景智慧城市建設(shè)提供參考。

［關(guān)鍵詞］實景；移動測量技術(shù)；智慧城市

1引言

隨著測繪地理信息技術(shù)的全面發(fā)展以及與計算機、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的交叉融合，實景智慧城市即將成為智慧城市建設(shè)的主流。實景智慧城市是在傳統(tǒng)的測繪地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，引入基于移動測量系統(tǒng)獲取的可量測實景三維影像數(shù)據(jù)源，通過集成軟件平臺與應用系統(tǒng)構(gòu)建一個可為政府、部門、企業(yè)、公眾提供更全面、真實、直觀、方便且可視化的實景智慧城市信息應用與服務(wù)平臺。利用在行駛的機動車上裝配的全球衛(wèi)星定位、慣性導航、攝影測量與圖像處理、地理信息集成控制等傳感器和設(shè)備，在高速行進過程中采集空間位置數(shù)據(jù)、可量測影像數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)，形成基礎(chǔ)地理信息、點云、三維模型、實景影像、興趣點、地名、地址、行業(yè)專題數(shù)據(jù)庫等多種可測量、全要素、可視化的實景三維數(shù)據(jù)平臺。實景數(shù)據(jù)不僅可以進行可視化標注、查詢和統(tǒng)計分析來滿足管理與決策上的高層次應用；還可以對公眾提供客觀世界最直觀和最真實的實景三維影像，建立無需專業(yè)知識判讀、最易理解的智慧城市，可直接回答與直觀展現(xiàn)公眾有關(guān)衣、食、住、行等工作和生活的應用需求，將智慧城市從展現(xiàn)形式、專題應用和社會大眾需求等多方面提升到一種全新的管理模式。1．1移動測量系統(tǒng)。移動測量系統(tǒng)（MobileMappingSystem，MMS）是誕生于20世紀90年代初的一種快速、高效、無地面控制的當今測繪界最為前沿的技術(shù)之一［1］。移動測量技術(shù)集成了全球衛(wèi)星定位、慣性導航、圖像處理、攝影測量、地理信息及集成控制等技術(shù)，通過采集空間信息和實景影像，由衛(wèi)星及慣性定位確定實景影像的位置姿態(tài)等測量參數(shù)，實現(xiàn)了任意影像上的按需測量［2］。它綜合了動態(tài)定位快速測量和近景攝影測量信息量大的特點，在加快測量速度的同時還提高了野外空間數(shù)據(jù)獲取的效率，降低了數(shù)據(jù)獲取成本，豐富了數(shù)據(jù)品種，實現(xiàn)了一次測量，多種產(chǎn)品、多方應用的按需測量。1．2實景智慧城市。智慧城市是數(shù)字城市的升級版與高級形態(tài)。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)測繪地理信息成果不能表達城市最重要的三維數(shù)據(jù)和可視化信息，不能實現(xiàn)智慧城市的可視化應用，不能滿足地理信息數(shù)據(jù)價值的深度挖掘需求。實景三維影像數(shù)據(jù)不僅具有地理參考的空間信息，還能反映智慧城市建設(shè)中大眾需求的、與之生活環(huán)境實地相關(guān)的社會、經(jīng)濟、人文等多方面的信息，是集成了專業(yè)地理信息數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)全面空間信息社會化服務(wù)的新型地理信息數(shù)據(jù)源。實景智慧城市通過遍布城市的傳感器網(wǎng)絡(luò)將它與現(xiàn)實城市關(guān)聯(lián)起來，通過云計算平臺將運用測繪技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、移動測量技術(shù)采集到的地理數(shù)據(jù)、可量測實景影像數(shù)據(jù)和行業(yè)專題地理數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)存儲、計算、分析和決策，并按照分析決策結(jié)果對城市設(shè)施進行自動化的控制與管理，為政府、部門、企業(yè)的決策管理和日常運行提供信息服務(wù)，并為大眾帶來更多工作和生活便捷。1．3燕郊國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。燕郊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)成立于1992年8月，1999年被批準為省級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，2010年升級為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（以下簡稱燕郊高新區(qū)）。燕郊高新區(qū)建成區(qū)面積約100平方公里，位于環(huán)京津、環(huán)渤海經(jīng)濟圈核心，是全國距離天安門最近的高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。按照首都北京“兩軸兩帶多中心”的發(fā)展規(guī)劃，燕郊高新區(qū)位于“東部發(fā)展帶”的關(guān)鍵區(qū)位，基本形成了科學合理的功能分區(qū)、體系完備的城市規(guī)劃、四通八達的交通道路網(wǎng)和健全完善的城市功能配套。區(qū)內(nèi)有中省直單位40余家，其中科研機構(gòu)逾20家，大專院校10余所，高素質(zhì)人口密度達到33％。聚集了一大批裝備制造、汽車配件、機械制造、信息電子產(chǎn)品制造業(yè)、新能源、生物醫(yī)藥、新材料等現(xiàn)代制造業(yè)和總部經(jīng)濟、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)、商務(wù)服務(wù)、休閑服務(wù)業(yè)、科技研發(fā)成果孵化等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。隨著燕郊高新區(qū)土地利用、城市規(guī)劃、招商引資、項目建設(shè)、城市管理、環(huán)境整治、公共安全等信息化應用的不斷深入，對基礎(chǔ)空間信息提出了新的需求。目前，燕郊高新區(qū)地上地下一體化三維地理信息管理系統(tǒng)已經(jīng)建成并逐年更新運行，但基礎(chǔ)空間信息提供方式仍然不能完全滿足目前各項工作需要。因此，加強基礎(chǔ)空間信息資源共享建設(shè)，建設(shè)實景智慧燕郊不僅能大幅提升基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的利用水平，而且能夠為區(qū)內(nèi)政府、企業(yè)和公眾提供豐富的空間信息資源共享服務(wù)，并能夠逐步實現(xiàn)高新區(qū)各職能部門空間數(shù)據(jù)緊密貫通及橫向互聯(lián)，實現(xiàn)智慧管理，對于推動區(qū)內(nèi)經(jīng)濟社會持續(xù)健康快速發(fā)展、提高城市綜合競爭力具有重要的現(xiàn)實意義。

2總體設(shè)計

2．1總體建設(shè)目標。將實景智慧燕郊建成面向政府、各專業(yè)部門、企業(yè)和公眾的統(tǒng)一的、權(quán)威的、唯一的以空間信息管理和服務(wù)為核心的平臺體系，通過地面移動測量技術(shù)獲取實景數(shù)據(jù)，在實景模式下規(guī)劃、部署與管理整個開發(fā)區(qū)，使之更加形象、逼真，準確度更高，通過實景的分析與直觀再現(xiàn)，滿足燕郊高新區(qū)建設(shè)發(fā)展、城市運行監(jiān)控及各業(yè)務(wù)部門應用系統(tǒng)對基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的需求，提高燕郊高新區(qū)基礎(chǔ)地理信息資源的利用效率和應用水平。建設(shè)主要目標：以基礎(chǔ)地理信息技術(shù)為主、地面移動測量技術(shù)為輔，整合燕郊高新區(qū)基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)資源，建設(shè)燕郊高新區(qū)基礎(chǔ)空間信息實景“一張圖”，實現(xiàn)以地理信息服務(wù)平臺、政府各部門數(shù)據(jù)共享與交換為核心的管理和服務(wù)體系，為各層次的信息化應用提供公共數(shù)據(jù)和功能服務(wù)的基礎(chǔ)，實現(xiàn)燕郊高新區(qū)的實景與智慧管理。2．2主要功能設(shè)計與實現(xiàn)。在已經(jīng)建成的燕郊高新區(qū)地上地下一體化三維地理信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，依托統(tǒng)一的云支撐環(huán)境實現(xiàn)向?qū)嵕爸腔鄢鞘袝r空基準、時空信息大數(shù)據(jù)和時空信息云平臺的提升，建成實景智慧燕郊時空信息基礎(chǔ)設(shè)施，并開展智能化專題應用系統(tǒng)，為實景智慧燕郊的全面智慧管理提供支撐。建設(shè)“實景智慧燕郊”，以地理空間數(shù)據(jù)管理和服務(wù)技術(shù)框架為基礎(chǔ)、政務(wù)基礎(chǔ)信息資源共享平臺為核心建設(shè)地理信息支撐云平臺，為業(yè)務(wù)應用層面的各種系統(tǒng)提供統(tǒng)一的地理空間數(shù)據(jù)管理服務(wù)、交換服務(wù)和共享服務(wù)，奠定“實景智慧燕郊”地理空間數(shù)據(jù)管理和服務(wù)技術(shù)框架。構(gòu)建管理部門互聯(lián)、互通的系統(tǒng)軟件和硬件環(huán)境，創(chuàng)建信息資源共享等應用支撐環(huán)境；采用集群式基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫以及行業(yè)分布式數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方法，建設(shè)需求業(yè)務(wù)部門信息資源數(shù)據(jù)庫集群，開發(fā)建設(shè)重點業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)采集與更新方面，采取常規(guī)信息日常采集和重點專項業(yè)務(wù)信息及時更新相結(jié)合的運行機制，充分挖掘、處理、集成、開發(fā)利用與深度分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，及時匯總和處理分析動態(tài)信息流，確保和加強信息資源共享與更新維護建設(shè)。同時，還要建立健全標準、統(tǒng)一、規(guī)范的系統(tǒng)安全保障體系、管理制度和運行機制，確?！皩嵕爸腔垩嘟肌钡陌踩\行。2．2．1公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。建設(shè)實景智慧燕郊，除控制成果數(shù)據(jù)庫、二維地形數(shù)據(jù)庫、遙感影像和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)庫、政務(wù)地理底圖數(shù)據(jù)庫、地名地址數(shù)據(jù)庫、地下管線數(shù)據(jù)庫、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)庫擴建、人口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、法人單位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、宏觀經(jīng)濟基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等智慧城市建設(shè)基礎(chǔ)信息之外，還需要重要的可量測實景影像數(shù)據(jù)庫。2．2．2實景影像數(shù)據(jù)。以拓普康IP－S2Lite移動測圖系統(tǒng)（圖1）為例，簡要說明實景數(shù)據(jù)的采集。在機動車上裝配GNSS全球定位系統(tǒng)、IMU慣性測量單元、360°全景數(shù)碼相機、激光掃描設(shè)備等先進的傳感器和設(shè)備來完成實景測量工作、對街道等信息密集地區(qū)進行快速數(shù)據(jù)采集與更新。在行車過程中采集視頻影像和空間信息，通過軟件處理將采集到的影像數(shù)據(jù)集成到GIS數(shù)據(jù)庫中。通過在數(shù)字地圖上點擊進行解析量測、獲取位置、屬性、影像等綜合信息，實現(xiàn)實景影像管理模塊對實景數(shù)據(jù)、點云數(shù)據(jù)、興趣點數(shù)據(jù)實行動態(tài)、科學管理，方便查詢、縮放和漫游。移動測量系統(tǒng)采集與處理過程簡單、減少工作量降低，提高建模精度，成果豐富、直觀、具有多樣性，在降低了作業(yè)成本和縮短工程工期的同時，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益。

3平臺建設(shè)內(nèi)容

3．1高新區(qū)實景三維影像地圖建設(shè)。實景三維影像地圖以地面影像直接反映制圖物體，同時包含二維的線劃圖和三維的可量測影像。包含符合人類視覺和記憶習慣的地面微觀影像數(shù)據(jù)全要素、全紋理的空間特征的大量、可供深度挖掘的信息。通過移動測量技術(shù)獲取可量測實景影像，搭建實景三維影像地圖。移動測量系統(tǒng)在智慧城市建設(shè)總體框架中的基礎(chǔ)設(shè)施層、物聯(lián)層、框架層和應用層都發(fā)揮著重要的作用。其主要功能有：（1）數(shù)據(jù)管理：對矢量、影像、緩存、目錄、元數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)的管理維護、更新及，提供地圖瀏覽、查詢統(tǒng)計、定位、標注、空間分析以及三維顯示等功能。（2）運維管理：提供權(quán)限管理、服務(wù)的注冊運行、維護管理運行狀態(tài)、并進行監(jiān)測，保障平臺運行的安全和穩(wěn)定。（3）信息服務(wù)：以在線的方式提供地圖、影像圖、元數(shù)據(jù)、空間分析等各類標準空間信息服務(wù)，支持各應用系統(tǒng)的二次開發(fā)和運行。（4）智慧應用：提供國土、市政、交通、公安、測繪、房產(chǎn)、規(guī)劃、電信等部門空間數(shù)據(jù)一體化應用及智能化互聯(lián)互通，信息交換與共享。3．2實現(xiàn)技術(shù)與總體結(jié)構(gòu)。城市的建設(shè)發(fā)展運行都是在三維空間和時間交織的四維環(huán)境中進行的。時間、空間是能夠描繪記錄城市發(fā)展軌跡的唯一、最有效的載體。離開了時空，歷史的發(fā)展就無法展現(xiàn)了。而測繪地理信息是提供時間、空間信息最有效的方式和手段。隨著地理空間框架升級為時空信息基礎(chǔ)設(shè)施，相應要實現(xiàn)四個提升，即空間基準提升為時空基準，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫提升為時空信息大數(shù)據(jù)，地理信息公共平臺提升為時空信息云平臺，支撐環(huán)境有分散的服務(wù)器集群提升為集約的云環(huán)境［3］。地理空間框架中基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫和地理信息公共平臺分別部署在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，信息交換需跨網(wǎng)擺渡；時空信息基礎(chǔ)設(shè)施中時空信息大數(shù)據(jù)和時空信息云平臺部署在同一云環(huán)境中，信息交換依托服務(wù)總線。3．3運行服務(wù)。建設(shè)實景智慧燕郊（圖2）就是建設(shè)面向服務(wù)的實景城市地理信息公共平臺與綜合管理平臺。提升政府綜合管理信息化水平的同時，通過規(guī)劃、國土、城管、旅游、交通、應急、安全、公眾等重點信息管理系統(tǒng)建設(shè)和整合，推進綜合管理和服務(wù)水平。

4結(jié)論與討論

實景智慧城市建設(shè)是一個龐大的、系統(tǒng)性的工程，要經(jīng)過漫長的發(fā)展經(jīng)歷和永無止境的發(fā)展過程，并且要隨著城市的發(fā)展和信息化智能化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展變化。未來，隨著移動測量技術(shù)在不同行業(yè)的應用發(fā)展，新的需求也逐漸不斷產(chǎn)生，移動測量技術(shù)將會向著多數(shù)據(jù)源方向發(fā)展，應用必然越來越廣泛。同時，隨著移動測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)向全自動、智能化的方向發(fā)展，也將對移動測量技術(shù)的應用推廣起到極大的推動作用。未來，移動測量技術(shù)在實景智慧城市建設(shè)的大規(guī)模開展及地理信息服務(wù)和社會公眾服務(wù)中的作用將日益凸顯。

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作者:周亦 單位:北京中色測繪院有限公司