導(dǎo)語(yǔ)：移動(dòng)測(cè)量技術(shù)建設(shè)淺析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

［摘要］基于移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的可量測(cè)實(shí)景三維系統(tǒng)為實(shí)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(dòng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)景三維影像獲取，與傳統(tǒng)地理信息融合構(gòu)成一個(gè)數(shù)字化、可視化的實(shí)景智慧城市。主要闡述了基于移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的實(shí)景智慧城市的建設(shè)方法和思路，并對(duì)實(shí)景智慧城市建設(shè)的總體框架、建設(shè)內(nèi)容等進(jìn)行了思考和簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)。本文的思路和方法可以為實(shí)景智慧城市建設(shè)提供參考。

［關(guān)鍵詞］實(shí)景；移動(dòng)測(cè)量技術(shù)；智慧城市

1引言

隨著測(cè)繪地理信息技術(shù)的全面發(fā)展以及與計(jì)算機(jī)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的交叉融合，實(shí)景智慧城市即將成為智慧城市建設(shè)的主流。實(shí)景智慧城市是在傳統(tǒng)的測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，引入基于移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)獲取的可量測(cè)實(shí)景三維影像數(shù)據(jù)源，通過(guò)集成軟件平臺(tái)與應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建一個(gè)可為政府、部門(mén)、企業(yè)、公眾提供更全面、真實(shí)、直觀、方便且可視化的實(shí)景智慧城市信息應(yīng)用與服務(wù)平臺(tái)。利用在行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)上裝配的全球衛(wèi)星定位、慣性導(dǎo)航、攝影測(cè)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(jìn)過(guò)程中采集空間位置數(shù)據(jù)、可量測(cè)影像數(shù)據(jù)及其屬性數(shù)據(jù)，形成基礎(chǔ)地理信息、點(diǎn)云、三維模型、實(shí)景影像、興趣點(diǎn)、地名、地址、行業(yè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)等多種可測(cè)量、全要素、可視化的實(shí)景三維數(shù)據(jù)平臺(tái)。實(shí)景數(shù)據(jù)不僅可以進(jìn)行可視化標(biāo)注、查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)分析來(lái)滿足管理與決策上的高層次應(yīng)用；還可以對(duì)公眾提供客觀世界最直觀和最真實(shí)的實(shí)景三維影像，建立無(wú)需專(zhuān)業(yè)知識(shí)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(yīng)用需求，將智慧城市從展現(xiàn)形式、專(zhuān)題應(yīng)用和社會(huì)大眾需求等多方面提升到一種全新的管理模式。1．1移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（MobileMappingSystem，MMS）是誕生于20世紀(jì)90年代初的一種快速、高效、無(wú)地面控制的當(dāng)今測(cè)繪界最為前沿的技術(shù)之一［1］。移動(dòng)測(cè)量技術(shù)集成了全球衛(wèi)星定位、慣性導(dǎo)航、圖像處理、攝影測(cè)量、地理信息及集成控制等技術(shù)，通過(guò)采集空間信息和實(shí)景影像，由衛(wèi)星及慣性定位確定實(shí)景影像的位置姿態(tài)等測(cè)量參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了任意影像上的按需測(cè)量［2］。它綜合了動(dòng)態(tài)定位快速測(cè)量和近景攝影測(cè)量信息量大的特點(diǎn)，在加快測(cè)量速度的同時(shí)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(shí)現(xiàn)了一次測(cè)量，多種產(chǎn)品、多方應(yīng)用的按需測(cè)量。1．2實(shí)景智慧城市。智慧城市是數(shù)字城市的升級(jí)版與高級(jí)形態(tài)。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)測(cè)繪地理信息成果不能表達(dá)城市最重要的三維數(shù)據(jù)和可視化信息，不能實(shí)現(xiàn)智慧城市的可視化應(yīng)用，不能滿足地理信息數(shù)據(jù)價(jià)值的深度挖掘需求。實(shí)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(shí)地相關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文等多方面的信息，是集成了專(zhuān)業(yè)地理信息數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)全面空間信息社會(huì)化服務(wù)的新型地理信息數(shù)據(jù)源。實(shí)景智慧城市通過(guò)遍布城市的傳感器網(wǎng)絡(luò)將它與現(xiàn)實(shí)城市關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)云計(jì)算平臺(tái)將運(yùn)用測(cè)繪技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、移動(dòng)測(cè)量技術(shù)采集到的地理數(shù)據(jù)、可量測(cè)實(shí)景影像數(shù)據(jù)和行業(yè)專(zhuān)題地理數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、分析和決策，并按照分析決策結(jié)果對(duì)城市設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)化的控制與管理，為政府、部門(mén)、企業(yè)的決策管理和日常運(yùn)行提供信息服務(wù)，并為大眾帶來(lái)更多工作和生活便捷。1．3燕郊國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)。燕郊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)成立于1992年8月，1999年被批準(zhǔn)為省級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，2010年升級(jí)為國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)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(jì)圈核心，是全國(guó)距離天安門(mén)最近的高新技術(shù)開(kāi)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(xué)合理的功能分區(qū)、體系完備的城市規(guī)劃、四通八達(dá)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(jī)構(gòu)逾20家，大專(zhuān)院校10余所，高素質(zhì)人口密度達(dá)到33％。聚集了一大批裝備制造、汽車(chē)配件、機(jī)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(jì)、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(xiàng)目建設(shè)、城市管理、環(huán)境整治、公共安全等信息化應(yīng)用的不斷深入，對(duì)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(yùn)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(xiàng)工作需要。因此，加強(qiáng)基礎(chǔ)空間信息資源共享建設(shè)，建設(shè)實(shí)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?yàn)閰^(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(shí)現(xiàn)高新區(qū)各職能部門(mén)空間數(shù)據(jù)緊密貫通及橫向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智慧管理，對(duì)于推動(dòng)區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)健康快速發(fā)展、提高城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2總體設(shè)計(jì)

2．1總體建設(shè)目標(biāo)。將實(shí)景智慧燕郊建成面向政府、各專(zhuān)業(yè)部門(mén)、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(tái)體系，通過(guò)地面移動(dòng)測(cè)量技術(shù)獲取實(shí)景數(shù)據(jù)，在實(shí)景模式下規(guī)劃、部署與管理整個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)，使之更加形象、逼真，準(zhǔn)確度更高，通過(guò)實(shí)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(yùn)行監(jiān)控及各業(yè)務(wù)部門(mén)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)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(yīng)用水平。建設(shè)主要目標(biāo)：以基礎(chǔ)地理信息技術(shù)為主、地面移動(dòng)測(cè)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(shí)景“一張圖”，實(shí)現(xiàn)以地理信息服務(wù)平臺(tái)、政府各部門(mén)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(yīng)用提供公共數(shù)據(jù)和功能服務(wù)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)燕郊高新區(qū)的實(shí)景與智慧管理。2．2主要功能設(shè)計(jì)與實(shí)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(shí)現(xiàn)向?qū)嵕爸腔鄢鞘袝r(shí)空基準(zhǔn)、時(shí)空信息大數(shù)據(jù)和時(shí)空信息云平臺(tái)的提升，建成實(shí)景智慧燕郊時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施，并開(kāi)展智能化專(zhuān)題應(yīng)用系統(tǒng)，為實(shí)景智慧燕郊的全面智慧管理提供支撐。建設(shè)“實(shí)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(tái)為核心建設(shè)地理信息支撐云平臺(tái)，為業(yè)務(wù)應(yīng)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(shí)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(mén)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(yīng)用支撐環(huán)境；采用集群式基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以及行業(yè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方法，建設(shè)需求業(yè)務(wù)部門(mén)信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)集群，開(kāi)發(fā)建設(shè)重點(diǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)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(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)業(yè)務(wù)信息及時(shí)更新相結(jié)合的運(yùn)行機(jī)制，充分挖掘、處理、集成、開(kāi)發(fā)利用與深度分析現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，及時(shí)匯總和處理分析動(dòng)態(tài)信息流，確保和加強(qiáng)信息資源共享與更新維護(hù)建設(shè)。同時(shí)，還要建立健全標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一、規(guī)范的系統(tǒng)安全保障體系、管理制度和運(yùn)行機(jī)制，確?！皩?shí)景智慧燕郊”的安全運(yùn)行。2．2．1公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。建設(shè)實(shí)景智慧燕郊，除控制成果數(shù)據(jù)庫(kù)、二維地形數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感影像和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)庫(kù)、政務(wù)地理底圖數(shù)據(jù)庫(kù)、地名地址數(shù)據(jù)庫(kù)、地下管線數(shù)據(jù)庫(kù)、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(kù)擴(kuò)建、人口基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、法人單位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、宏觀經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等智慧城市建設(shè)基礎(chǔ)信息之外，還需要重要的可量測(cè)實(shí)景影像數(shù)據(jù)庫(kù)。2．2．2實(shí)景影像數(shù)據(jù)。以拓普康IP－S2Lite移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)（圖1）為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)景數(shù)據(jù)的采集。在機(jī)動(dòng)車(chē)上裝配GNSS全球定位系統(tǒng)、IMU慣性測(cè)量單元、360°全景數(shù)碼相機(jī)、激光掃描設(shè)備等先進(jìn)的傳感器和設(shè)備來(lái)完成實(shí)景測(cè)量工作、對(duì)街道等信息密集地區(qū)進(jìn)行快速數(shù)據(jù)采集與更新。在行車(chē)過(guò)程中采集視頻影像和空間信息，通過(guò)軟件處理將采集到的影像數(shù)據(jù)集成到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)在數(shù)字地圖上點(diǎn)擊進(jìn)行解析量測(cè)、獲取位置、屬性、影像等綜合信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)景影像管理模塊對(duì)實(shí)景數(shù)據(jù)、點(diǎn)云數(shù)據(jù)、興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)行動(dòng)態(tài)、科學(xué)管理，方便查詢(xún)、縮放和漫游。移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采集與處理過(guò)程簡(jiǎn)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(shí)，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

3．1高新區(qū)實(shí)景三維影像地圖建設(shè)。實(shí)景三維影像地圖以地面影像直接反映制圖物體，同時(shí)包含二維的線劃圖和三維的可量測(cè)影像。包含符合人類(lèi)視覺(jué)和記憶習(xí)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(guò)移動(dòng)測(cè)量技術(shù)獲取可量測(cè)實(shí)景影像，搭建實(shí)景三維影像地圖。移動(dòng)測(cè)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(yīng)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(duì)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(hù)、更新及，提供地圖瀏覽、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、定位、標(biāo)注、空間分析以及三維顯示等功能。（2）運(yùn)維管理：提供權(quán)限管理、服務(wù)的注冊(cè)運(yùn)行、維護(hù)管理運(yùn)行狀態(tài)、并進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保障平臺(tái)運(yùn)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(lèi)標(biāo)準(zhǔn)空間信息服務(wù)，支持各應(yīng)用系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)和運(yùn)行。（4）智慧應(yīng)用：提供國(guó)土、市政、交通、公安、測(cè)繪、房產(chǎn)、規(guī)劃、電信等部門(mén)空間數(shù)據(jù)一體化應(yīng)用及智能化互聯(lián)互通，信息交換與共享。3．2實(shí)現(xiàn)技術(shù)與總體結(jié)構(gòu)。城市的建設(shè)發(fā)展運(yùn)行都是在三維空間和時(shí)間交織的四維環(huán)境中進(jìn)行的。時(shí)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(kāi)了時(shí)空，歷史的發(fā)展就無(wú)法展現(xiàn)了。而測(cè)繪地理信息是提供時(shí)間、空間信息最有效的方式和手段。隨著地理空間框架升級(jí)為時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施，相應(yīng)要實(shí)現(xiàn)四個(gè)提升，即空間基準(zhǔn)提升為時(shí)空基準(zhǔn)，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)提升為時(shí)空信息大數(shù)據(jù)，地理信息公共平臺(tái)提升為時(shí)空信息云平臺(tái)，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(kù)和地理信息公共平臺(tái)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(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施中時(shí)空信息大數(shù)據(jù)和時(shí)空信息云平臺(tái)部署在同一云環(huán)境中，信息交換依托服務(wù)總線。3．3運(yùn)行服務(wù)。建設(shè)實(shí)景智慧燕郊（圖2）就是建設(shè)面向服務(wù)的實(shí)景城市地理信息公共平臺(tái)與綜合管理平臺(tái)。提升政府綜合管理信息化水平的同時(shí)，通過(guò)規(guī)劃、國(guó)土、城管、旅游、交通、應(yīng)急、安全、公眾等重點(diǎn)信息管理系統(tǒng)建設(shè)和整合，推進(jìn)綜合管理和服務(wù)水平。

4結(jié)論與討論

實(shí)景智慧城市建設(shè)是一個(gè)龐大的、系統(tǒng)性的工程，要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展經(jīng)歷和永無(wú)止境的發(fā)展過(guò)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(lái)，隨著移動(dòng)測(cè)量技術(shù)在不同行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展，新的需求也逐漸不斷產(chǎn)生，移動(dòng)測(cè)量技術(shù)將會(huì)向著多數(shù)據(jù)源方向發(fā)展，應(yīng)用必然越來(lái)越廣泛。同時(shí)，隨著移動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)向全自動(dòng)、智能化的方向發(fā)展，也將對(duì)移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用推廣起到極大的推動(dòng)作用。未來(lái)，移動(dòng)測(cè)量技術(shù)在實(shí)景智慧城市建設(shè)的大規(guī)模開(kāi)展及地理信息服務(wù)和社會(huì)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(cè)繪院有限公司