交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用

-移動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)方案目錄1關(guān)于濱湖2交通信息化趨勢(shì)3交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息化4移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)介紹5三維GIS在交通的應(yīng)用6結(jié)論1關(guān)于濱湖集團(tuán)公司簡介國資委直接管理最具活力軍民結(jié)合特大企業(yè)十大軍工集團(tuán)之一單位：億元集團(tuán)主營產(chǎn)業(yè)軍品特種裝備汽車摩托車新能源淺層地能移動(dòng)測(cè)量光電產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷濱湖公司簡介隸屬兵裝集團(tuán)代號(hào)568廠主營業(yè)務(wù)大型電子設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)性質(zhì)國有控股軍民結(jié)合公司領(lǐng)導(dǎo)簡介總經(jīng)理余鋒，中共黨員武漢測(cè)繪科技大學(xué)光學(xué)測(cè)繪儀器專業(yè)，武漢大學(xué)EMBA經(jīng)歷武漢測(cè)繪科技大學(xué)科技開發(fā)實(shí)業(yè)總公司經(jīng)理徠卡中國技術(shù)服務(wù)中心華中華南大區(qū)經(jīng)理歐亞集團(tuán)南方大區(qū)總經(jīng)理武漢領(lǐng)亞空間信息有限公司總經(jīng)理武漢武大卓越科技有限責(zé)任公司副總裁和產(chǎn)品總監(jiān)管理箴言打造精品團(tuán)隊(duì)鑄就精致品牌2交通信息化趨勢(shì)美國聯(lián)邦公路局（FWHA）將GPS、GIS及三維仿真等技術(shù)應(yīng)用到公路管理，并取得了非凡的成績，其目標(biāo)就是：“SavesLives,Time,andMoney”。我國交通建設(shè)的高速發(fā)展使得交通可視化管理日益成為一個(gè)重要的問題，采用各種先進(jìn)科技、提高交通管理水平，實(shí)現(xiàn)交通可視化信息化管理，已經(jīng)成為下一個(gè)重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。背景介紹交通信息化現(xiàn)狀報(bào)表式、人工管理，缺乏多媒體可視化信息，表達(dá)不直觀，也無法進(jìn)行檢查建設(shè)日新月異，任務(wù)繁重艱巨沒有公路信息綜合動(dòng)態(tài)收集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)更新周期長，評(píng)價(jià)不客觀AC系統(tǒng)數(shù)據(jù)松散，決策支持不力DB公路建設(shè)投資龐大、設(shè)計(jì)任務(wù)繁重！“7918”網(wǎng)——約85000公里瓶頸：缺乏公路電子地圖等空間信息的采集、更新手段或精度滿足不了要求;缺乏道路管理維護(hù)綜合信息（路面病害、車轍、平整度、公路設(shè)施）的數(shù)字化快速采集設(shè)備；無法實(shí)現(xiàn)公路信息數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新;無法實(shí)現(xiàn)公路設(shè)施損壞、災(zāi)害等快速檢測(cè)與信息上傳;公路巡視、檢測(cè)、報(bào)修、實(shí)施、檢查、評(píng)估的多頭管理;解決之道:建立一個(gè)公路綜合信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)公路管理信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、可視化管理與維護(hù)（電子地圖、三維場(chǎng)景、視頻及圖像），實(shí)現(xiàn)對(duì)路況信息的動(dòng)態(tài)可視化監(jiān)控，為突發(fā)事件處理提供可視化決策平臺(tái)，方便迅速地進(jìn)行信息查詢統(tǒng)計(jì)及報(bào)表打印，并為公眾出行提供信息發(fā)布平臺(tái)，使公路透明化、可視化和合理化。解決之道交通GIS應(yīng)用從二維GIS到三維GIS二維GIS平面抽象、圖形、符號(hào)只有X、Y軸上的信息無法解析空間信息三維GIS立體直觀、真實(shí)擁有X、Y、Z軸上的信息可以解析空間信息3交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息化交通基礎(chǔ)信息特點(diǎn)？交通數(shù)據(jù)的種類繁多（包括屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等），數(shù)據(jù)量大，操作復(fù)雜，人工管理難度大數(shù)據(jù)復(fù)雜面廣線長點(diǎn)多交通基礎(chǔ)信息包括那些內(nèi)容？鐵路公路航空航運(yùn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)BECDA綠化帶交通標(biāo)志護(hù)欄收費(fèi)站標(biāo)志標(biāo)線交通基礎(chǔ)信息應(yīng)用哪些方面應(yīng)急救險(xiǎn)公眾出行服務(wù)災(zāi)害評(píng)估資產(chǎn)管理維護(hù)決策4移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)介紹在移動(dòng)的平臺(tái)上采用高精度的定向定位系統(tǒng)（POS）慣導(dǎo)系統(tǒng)：InertialMeasurementUnit(IMU)GNSS集成各類可量測(cè)型傳感器數(shù)字相機(jī)（可量測(cè)面陣,推掃式）激光掃描系統(tǒng)（航空,大地）DMI完整的處理工作流程POS數(shù)據(jù)處理各類傳感器實(shí)時(shí)連接傳感器數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)品發(fā)布移動(dòng)測(cè)量的概念使用POS系統(tǒng)得到移動(dòng)平臺(tái)的軌跡（方向和位置的數(shù)據(jù)）影像的空三處理可減少或省略地面的控制點(diǎn)DirectGeoreferencing:直接定向定位生產(chǎn)流程

可以使用任何可量測(cè)類型的傳感器(相機(jī)，LIDAR，高光譜，SAR等)定向定位原理和用途POS精度對(duì)照表移動(dòng)測(cè)量成圖優(yōu)勢(shì)

測(cè)成圖方式比較內(nèi)容航空攝影測(cè)量與遙感人工常規(guī)測(cè)量和測(cè)繪近景攝影測(cè)量移動(dòng)測(cè)量檢測(cè)使用范圍大面積測(cè)量小范圍大比例尺測(cè)量中等范圍大比例尺測(cè)量帶狀地形圖專題測(cè)量成圖比例尺1：100001：5001：100001：2000點(diǎn)位測(cè)量精度分米級(jí)厘米級(jí)分米級(jí)厘米級(jí)地面控制測(cè)量需要需要需要無需地物屬性采集需判讀，不能采集與攝影方向相平行的地物之屬性，難以采集細(xì)小地物屬性帶有人工主觀性，野外作業(yè)時(shí)間長，耗費(fèi)人力多半自動(dòng)采集，數(shù)據(jù)過程中需要人工干預(yù)，耗費(fèi)時(shí)間長快速采集、智能識(shí)別、客觀全面反應(yīng)地物屬性效率高低中高成本最高高較高低快速數(shù)據(jù)更新周期長，不完全適合慢，難以滿足較慢，后期處理工作量大快捷、準(zhǔn)確、全面特點(diǎn)利用飛機(jī)、直升飛機(jī)、飛艇、氣球等航空飛行器，從空中對(duì)地球表面的攝影。利用傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)的全站儀，水準(zhǔn)儀，由人工進(jìn)行小范圍的精確測(cè)繪。由一張正射影像地圖和一張立體配對(duì)影像圖組成的地圖，不是真三維圖，成圖不具備精準(zhǔn)測(cè)量功能。以立體數(shù)字影像為基礎(chǔ)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行影像處理和影像匹配，自動(dòng)識(shí)別相應(yīng)像點(diǎn)及坐標(biāo)，運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的方法確定所攝物體的三維坐標(biāo)，并輸出數(shù)字高程模型、正射數(shù)字影像和線劃地圖。真三維場(chǎng)景，可變換，拉升，放大。適用領(lǐng)域陸地水資源調(diào)查、土地資源調(diào)查、植被資源調(diào)查、地質(zhì)調(diào)查、城市遙感調(diào)查、海洋資源調(diào)查城市規(guī)劃，考古調(diào)查城市市政管理國土資源，交通，航運(yùn)，鐵路，高速鐵路移動(dòng)測(cè)量成圖在交通領(lǐng)域應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)采集道路兩側(cè)資產(chǎn)道路測(cè)量橫向,橫向坡度道路的中心線道路輪廓路面斷面MMTS移動(dòng)測(cè)量方案激光掃描儀：掃描產(chǎn)生周邊的點(diǎn)云立體相機(jī)：獲取立體相對(duì)，可進(jìn)行量測(cè)POS：產(chǎn)生相片的控制點(diǎn)和方位MMTS方案技術(shù)指標(biāo)測(cè)量距離沿線400米的帶狀地形圖測(cè)量，達(dá)到1：2000地形測(cè)量精度檢測(cè)車行駛速度0-120公里/小時(shí)路面三維橫向測(cè)量精度10毫米路面三維縱向測(cè)量精度10毫米路面三維垂直測(cè)量精度10毫米車轍深度測(cè)量精度1毫米坑槽識(shí)別精度直徑大于50毫米可識(shí)別坑槽深度測(cè)量精度1毫米波浪擁包識(shí)別精度半徑大于0.5米可識(shí)別波浪擁包高度測(cè)量精度1毫米帶狀地形圖縱向間距400米帶狀地形圖行掃描點(diǎn)個(gè)數(shù)大于10000個(gè)點(diǎn)帶狀地形圖掃描點(diǎn)位精度20毫米數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量1TB-24TB定位精度小于0.1米工作環(huán)境車內(nèi)5℃-40℃車外-10℃-50℃，無積水、無凝露，路面干凈整潔交通基礎(chǔ)信息采集任務(wù)分解路面建?；邳c(diǎn)云路牌建模利用點(diǎn)云建立路牌位置利用雙目立體圖片進(jìn)行由立體像對(duì)中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點(diǎn)坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點(diǎn)在物方空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2基本流程將點(diǎn)云按照路面分解出來構(gòu)建三角網(wǎng)，并平滑求解道路中心線，生成道路模型按照立體相機(jī)的示意原理，由立體圖像可以：測(cè)得關(guān)鍵點(diǎn)、線進(jìn)入CAD，構(gòu)建幾何模型并利用3DMax完成貼圖路面：路上信息：載車系統(tǒng)的集成度優(yōu)勢(shì)1

0K.O.采集系統(tǒng)的多功能優(yōu)勢(shì)20點(diǎn)云數(shù)據(jù)路面病害三維路形平整度沿線圖像K.O.數(shù)據(jù)采集的精度優(yōu)勢(shì)某品牌某品牌13khz50Khz低300Khz高18036045mm10mm30m180m低沖頻75m高沖頻75hz100hz30K.O.MMTS脈沖發(fā)射頻率200khz視場(chǎng)角(度)360單束脈沖測(cè)距精度8mm最大測(cè)距能力400m最大掃描速度200hz,可調(diào)數(shù)據(jù)采集的效率優(yōu)勢(shì)

40MMTS比傳統(tǒng)工程測(cè)量生產(chǎn)效率高5倍以400平方公里、約2000公里長測(cè)線的中心城區(qū)道路要素測(cè)量為例傳統(tǒng)工程測(cè)量外業(yè)測(cè)量2000工天內(nèi)業(yè)要素提取200工天總計(jì)2200工天MMTS外業(yè)測(cè)量90工天內(nèi)業(yè)要素提取350工天總計(jì)440工天K.O.數(shù)據(jù)成果的處理應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

50K.O.采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)和實(shí)景MMTS沿線采集演示隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集橋梁點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集高精度數(shù)字地面模型（DTM）和縱、橫斷面

1、提供各種格式的縱橫斷面數(shù)據(jù)。2、自動(dòng)提取任意興趣縱橫斷面數(shù)據(jù)。在初步設(shè)計(jì)階段無需外業(yè)測(cè)量，在定測(cè)階段只需放樣中線，縱橫斷面實(shí)現(xiàn)內(nèi)業(yè)量取，這樣可以大大提高設(shè)計(jì)的效率，縮短設(shè)計(jì)工期。

1、結(jié)合數(shù)字地面模型疊加制作真實(shí)三維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)3D動(dòng)態(tài)瀏覽。室內(nèi)查看、管理、宣傳、展覽。

2、結(jié)合影像與地模數(shù)據(jù)對(duì)公路設(shè)施檢測(cè)。實(shí)景模型、效果模型5三維GIS在交通的應(yīng)用三維公路綜合管理系統(tǒng)三維路政管理系統(tǒng)

基于實(shí)景三維，可快速測(cè)量地物(如：道路中心線、橋隧涵等)的大地坐標(biāo)；計(jì)算地物幾何尺寸(如：道路寬度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、涵洞高度等)。HwL三維GIS的公路養(yǎng)護(hù)管理養(yǎng)護(hù)是公路管理部門的主要業(yè)務(wù)，基于實(shí)景三維的公路綜合管理系統(tǒng)可以為公路養(yǎng)護(hù)提供全方位的支持。通過公路巡查車系統(tǒng)和便攜式系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)道路進(jìn)行監(jiān)控，完成從病害檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃下達(dá)、養(yǎng)護(hù)竣工驗(yàn)收的閉環(huán)管理?；趯?shí)景三維GIS的公路應(yīng)急指揮因交通事故、隧道火災(zāi)、臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪水、暴雪等自然災(zāi)害侵害常常會(huì)引發(fā)公路及附屬設(shè)施損壞，使公路無法正常運(yùn)行的情況。為保證在突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生時(shí)，減少損失，盡快恢復(fù)正常秩序，必須要建立一套完善的公路應(yīng)急搶險(xiǎn)系統(tǒng)和應(yīng)急儲(chǔ)備體系，基于實(shí)景三維影像的公路綜合管理系統(tǒng)能夠提供對(duì)公路應(yīng)急管理的全面支持?；谌SGIS的公眾出行服務(wù)公眾出行服務(wù)是基于WebGIS建立的為公眾提供公路設(shè)施信息、路況信息、導(dǎo)航信息等服務(wù)的信息系統(tǒng)，基于道路實(shí)景影像、視頻、三維GIS技術(shù)搭建的公共出行服務(wù)系統(tǒng)相比二維地圖將對(duì)公眾更具吸引力。實(shí)景三維用于公路規(guī)劃設(shè)計(jì)利用DTM與正射影像快速疊加制作真三維場(chǎng)景，使室內(nèi)進(jìn)行線路優(yōu)化設(shè)計(jì)更加直觀。選線設(shè)計(jì)6結(jié)論有能力承擔(dān)的工作交通道路資產(chǎn)的三維可視化采集與建庫；交通三維可視化管理與維護(hù)；輔助專家決策與擴(kuò)展系統(tǒng)；交通三維可視化公眾出行服務(wù)系統(tǒng)；交通路面病害、平整度、車轍、三維路型的采集與檢測(cè)；道路資產(chǎn)是交通最重要是資