交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用

1、LOGO交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及應(yīng)用-移動測圖系統(tǒng)方案移動測圖系統(tǒng)方案目目 錄錄1關(guān)于濱湖關(guān)于濱湖2交通信息化趨勢交通信息化趨勢3交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息化交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息化4移動測量系統(tǒng)介紹移動測量系統(tǒng)介紹5三維三維GIS在交通的應(yīng)用在交通的應(yīng)用6結(jié)結(jié) 論論1關(guān)于濱湖關(guān)于濱湖集團公司簡介集團公司簡介單位：億元單位：億元集團主營產(chǎn)業(yè)集團主營產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷濱湖公司簡介濱湖公司簡介公司領(lǐng)導(dǎo)簡介公司領(lǐng)導(dǎo)簡介2交通信息化趨勢交通信息化趨勢美國聯(lián)邦公路局（美國聯(lián)邦公路局（FWHAFWHA）將）將GPSGPS、GISGIS及三維仿真等技術(shù)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

2、目標(biāo)就是：應(yīng)用到公路管理，并取得了非凡的成績，其目標(biāo)就是：“Saves Lives, Time, and Money”Saves Lives, Time, and Money”。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重要的問題一個重要的問題 ，采用各種先進科技、提高交通管理，采用各種先進科技、提高交通管理水平，實現(xiàn)交通可視化信息化管理，已經(jīng)成為下一個重水平，實現(xiàn)交通可視化信息化管理，已經(jīng)成為下一個重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作要的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作 。背景介紹背景介紹交通信息化現(xiàn)狀交通信息化現(xiàn)狀報表式、人工管理，報表式、人工管理，缺乏

3、多媒體可視化缺乏多媒體可視化信息，表達不直觀，信息，表達不直觀，也無法進行檢查也無法進行檢查 建設(shè)日新月異，任建設(shè)日新月異，任務(wù)繁重艱巨務(wù)繁重艱巨 沒有公路信息綜沒有公路信息綜合動態(tài)收集系統(tǒng)，合動態(tài)收集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)更新周期長，數(shù)據(jù)更新周期長，評價不客觀評價不客觀 AC系統(tǒng)數(shù)據(jù)松散，系統(tǒng)數(shù)據(jù)松散，決策支持不力決策支持不力DB公路建設(shè)投資龐大、設(shè)計任務(wù)繁重！公路建設(shè)投資龐大、設(shè)計任務(wù)繁重！瓶頸：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 ;缺乏道路管理維護綜合信息（路面病害、車轍、平整度、公路設(shè)施）的數(shù)缺乏道路管理維

4、護綜合信息（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；字化快速采集設(shè)備； 無法實現(xiàn)公路信息數(shù)據(jù)庫的實時動態(tài)更新無法實現(xiàn)公路信息數(shù)據(jù)庫的實時動態(tài)更新 ;無法實現(xiàn)公路設(shè)施損壞、災(zāi)害等快速檢測與信息上傳無法實現(xiàn)公路設(shè)施損壞、災(zāi)害等快速檢測與信息上傳 ;公路巡視、檢測、報修、實施、檢查、評估的多頭管理公路巡視、檢測、報修、實施、檢查、評估的多頭管理;解決之道解決之道: 建立一個公路綜合信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)公路管理信息的實時動態(tài)采集、建立一個公路綜合信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)公路管理信息的實時動態(tài)采集、可視化管理與維護（電子地圖、三維場景、視頻及圖像），實現(xiàn)對路況信息可視化管理與維護（電子地圖、三維

5、場景、視頻及圖像），實現(xiàn)對路況信息的動態(tài)可視化監(jiān)控，為突發(fā)事件處理提供可視化決策平臺，方便迅速地進行的動態(tài)可視化監(jiān)控，為突發(fā)事件處理提供可視化決策平臺，方便迅速地進行信息查詢統(tǒng)計及報表打印，并為公眾出行提供信息發(fā)布平臺，使公路透明化、信息查詢統(tǒng)計及報表打印，并為公眾出行提供信息發(fā)布平臺，使公路透明化、可視化和合理化?？梢暬秃侠砘＝鉀Q之道解決之道交通交通GIS應(yīng)用應(yīng)用從二維從二維GIS到三維到三維GIS二維二維GISGIS平面平面抽象、圖形、符號抽象、圖形、符號只有只有X X、Y Y軸上的信息軸上的信息無法解析空間信息無法解析空間信息三維三維GISGIS立體立體直觀、真實直觀、真實擁有擁有X

6、 X、Y Y、Z Z軸上的軸上的信息信息可以解析空間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)數(shù)據(jù)信息化交通基礎(chǔ)信息特點？交通基礎(chǔ)信息特點？交通數(shù)據(jù)的種交通數(shù)據(jù)的種類繁多（包括類繁多（包括屬性數(shù)據(jù)、空屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、影像間數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等），數(shù)數(shù)據(jù)等），數(shù)據(jù)量大，操作據(jù)量大，操作復(fù)雜，人工管復(fù)雜，人工管理難度大理難度大數(shù)據(jù)復(fù)雜面廣線長點多交通基礎(chǔ)信息包括那些內(nèi)容？交通基礎(chǔ)信息包括那些內(nèi)容？鐵路鐵路公路公路航空航空航運航運綠化帶綠化帶交通標(biāo)志交通標(biāo)志護欄護欄收費站收費站標(biāo)志標(biāo)線標(biāo)志標(biāo)線交通基礎(chǔ)信息應(yīng)用哪些方面交通基礎(chǔ)信息應(yīng)用哪些方面應(yīng)急救險應(yīng)急救險公眾出行服務(wù)公眾出行服務(wù)災(zāi)害評估災(zāi)害評

7、估資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理維護決策維護決策4移動測量系統(tǒng)介紹移動測量系統(tǒng)介紹v 在移動的平臺上采用高精度的定向定位系統(tǒng)（POS） 慣導(dǎo)系統(tǒng)：Inertial Measurement Unit (IMU) GNSSv 集成各類可量測型傳感器 數(shù)字相機（可量測面陣,推掃式） 激光掃描系統(tǒng)（航空,大地） DMIv 完整的處理工作流程 POS數(shù)據(jù)處理 各類傳感器實時連接 傳感器數(shù)據(jù)處理及產(chǎn)品發(fā)布移動測量的概念移動測量的概念使用使用POS系統(tǒng)得到移動平臺的軌跡（方向和位系統(tǒng)得到移動平臺的軌跡（方向和位置的數(shù)據(jù)）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影像的空三處理可減少或省略地面的控制點Direct G

8、eoreferencing:直接定向定位生產(chǎn)流程直接定向定位生產(chǎn)流程 可以使用任何可量測類型的傳感器可以使用任何可量測類型的傳感器(相機，相機，LIDAR，高光譜，高光譜，SAR等等)定向定位原理和用途定向定位原理和用途POS精度對照表精度對照表POS LV 200PPIARTK DGPS UnitsPOS LV 220PPIARTK DGPS UnitsX, Y Position0.020.0350.3mX, Y Position0.020.0350.3mZ Position0.050.050.5mZ Position0.050.050.5mRoll and Pitch0.020.020.0

9、2Roll and Pitch0.020.020.02True Heading0.050.10.2True Heading0.0250.050.05POS LV 420PPIARTK DGPS UnitsPOSLV 610PPIARTK DGPS UnitsX, Y Position0.020.0350.3mX, Y Position0.020.0350.3mZ Position0.050.050.5mZ Position0.050.050.5mRoll and Pitch0.0050.0150.015 Roll and Pitch0.0050.0050.005 True Heading0.0

10、20.020.02True Heading0.0150.020.02移動測量成圖優(yōu)勢移動測量成圖優(yōu)勢 測成圖方式測成圖方式比較內(nèi)容比較內(nèi)容航空攝影測量與遙感航空攝影測量與遙感人工常規(guī)測量和測繪人工常規(guī)測量和測繪近景攝影測量近景攝影測量移動測量檢測移動測量檢測使用范圍大面積測量小范圍大比例尺測量中等范圍大比例尺測量帶狀地形圖專題測量成圖比例尺1：100001：5001：100001：2000點 位 測 量 精度分米級厘米級分米級厘米級地 面 控 制 測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)時間長，耗費人力多

11、半自動采集，數(shù)據(jù)過程中需要人工干預(yù)，耗費時間長快速采集、智能識別、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、全面特點利用飛機、直升飛機、飛艇、氣球等航空飛行器，從空中對地球表面的攝影。利用傳統(tǒng)測繪行業(yè)的全站儀，水準(zhǔn)儀，由人工進行小范圍的精確測繪。由一張正射影像地圖和一張立體配對影像圖組成的地圖，不是真三維圖，成圖不具備精準(zhǔn)測量功能。以立體數(shù)字影像為基礎(chǔ)，由計算機進行影像處理和影像匹配，自動識別相應(yīng)像點及坐標(biāo)，運用數(shù)字?jǐn)z影測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

12、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，鐵路，高速鐵路移動測量成圖在交通領(lǐng)域應(yīng)用移動測量成圖在交通領(lǐng)域應(yīng)用v GIS數(shù)據(jù)采集 道路兩側(cè)資產(chǎn)v 道路測量 橫向,橫向坡度 道路的中心線v 道路輪廓 路面 斷面MMTS移動測量方案移動測量方案激光掃描儀：激光掃描儀：掃描產(chǎn)生周掃描產(chǎn)生周邊的點云邊的點云立體相機：獲取立體相機：獲取立體相對，可進立體相對，可進行量測行量測POS：產(chǎn)生相片：產(chǎn)生相片的控制點和方位的控制點和方位MMTS方案技術(shù)指標(biāo)方案技術(shù)指標(biāo)測量距離測量距離沿線沿線4

13、00400米的帶狀地形圖測量，達到米的帶狀地形圖測量，達到1 1：20002000地形測量精度地形測量精度檢測車行駛速度檢測車行駛速度0-1200-120公里公里/ /小時小時路面三維橫向測量精度路面三維橫向測量精度1010毫米毫米路面三維縱向測量精度路面三維縱向測量精度1010毫米毫米路面三維垂直測量精度路面三維垂直測量精度1010毫米毫米車轍深度測量精度車轍深度測量精度1 1毫米毫米坑槽識別精度坑槽識別精度直徑大于直徑大于5050毫米可識別毫米可識別坑槽深度測量精度坑槽深度測量精度1 1毫米毫米波浪擁包識別精度波浪擁包識別精度半徑大于半徑大于0.50.5米可識別米可識別波浪擁包高度測量精度

14、波浪擁包高度測量精度1 1毫米毫米帶狀地形圖縱向間距帶狀地形圖縱向間距400400米米帶狀地形圖行掃描點個數(shù)帶狀地形圖行掃描點個數(shù)大于大于1000010000個點個點帶狀地形圖掃描點位精度帶狀地形圖掃描點位精度2020毫米毫米數(shù)據(jù)存儲容量數(shù)據(jù)存儲容量1TB-24TB1TB-24TB定位精度定位精度小于小于0.10.1米米工作環(huán)境工作環(huán)境車內(nèi)車內(nèi)5 5-40-40 車外車外-10-10-50-50，無積水、無凝露，路面干凈整，無積水、無凝露，路面干凈整潔潔交通基礎(chǔ)信息采集任務(wù)分解交通基礎(chǔ)信息采集任務(wù)分解v 路面建模 基于點云v 路牌建模 利用點云建立路牌位置 利用雙目立體圖片進行由立體像對中兩張

15、像片的內(nèi)、由立體像對中兩張像片的內(nèi)、外方位元素和像點坐標(biāo)來確外方位元素和像點坐標(biāo)來確定相應(yīng)地面點在物方空間坐定相應(yīng)地面點在物方空間坐標(biāo)系中坐標(biāo)的方法標(biāo)系中坐標(biāo)的方法XYZa1(x1,y1)x1y1z1S1A(X,Y,Z)a2(x2,y2)z2y2x2S2基本流程基本流程v 將點云按照路面分解出來v 構(gòu)建三角網(wǎng)，并平滑v 求解道路中心線，生成道路模型v 按照立體相機的示意原理，由立體圖像可以：測得關(guān)鍵點、線v 進入CAD，構(gòu)建幾何模型v 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)勢載車系統(tǒng)的集成度優(yōu)勢1 0采集系統(tǒng)的多功能優(yōu)勢采集系統(tǒng)的多功能優(yōu)勢2 0數(shù)據(jù)采集的精度優(yōu)勢數(shù)據(jù)采集的

16、精度優(yōu)勢某品牌某品牌某品牌某品牌13 khz50Khz 低 300 Khz 高18036045mm10mm30m180m 低沖頻75m 高沖頻75hz100hz3 0MMTS脈沖發(fā)射頻率脈沖發(fā)射頻率200 khz視場角視場角 (度度)360單束脈沖測距單束脈沖測距精度精度8mm最大測距能力最大測距能力400m最大掃描速度最大掃描速度200hz, 可調(diào)數(shù)據(jù)采集的效率優(yōu)勢數(shù)據(jù)采集的效率優(yōu)勢4 0MMTSMMTS比傳統(tǒng)工程測量生產(chǎn)效率高比傳統(tǒng)工程測量生產(chǎn)效率高5 5倍倍以以400400平方公里、約平方公里、約20002000公里長測線的中心公里長測線的中心城區(qū)道路要素測量為例城區(qū)道路要素測量為例傳統(tǒng)

17、工程測量傳統(tǒng)工程測量外業(yè)測量2000工天內(nèi)業(yè)要素提取200工天總計總計22002200工天工天MMTSMMTS外業(yè)測量90工天內(nèi)業(yè)要素提取350工天總計總計440440工天工天數(shù)據(jù)成果的處理應(yīng)用優(yōu)勢數(shù)據(jù)成果的處理應(yīng)用優(yōu)勢5 0采集點云數(shù)據(jù)和實景采集點云數(shù)據(jù)和實景MMTS沿線采集演示沿線采集演示隧道點云數(shù)據(jù)采集隧道點云數(shù)據(jù)采集橋梁點云數(shù)據(jù)采集橋梁點云數(shù)據(jù)采集高精度數(shù)字地面模型（高精度數(shù)字地面模型（DTMDTM）和縱、橫斷面）和縱、橫斷面 縱橫斷面圖1 1、提供各種格式的縱橫斷、提供各種格式的縱橫斷面數(shù)據(jù)。面數(shù)據(jù)。2 2、自動提取任意興趣縱橫、自動提取任意興趣縱橫斷面數(shù)據(jù)。斷面數(shù)據(jù)。 在初步設(shè)計階

18、段無需外在初步設(shè)計階段無需外業(yè)測量，在定測階段只需放業(yè)測量，在定測階段只需放樣中線，縱橫斷面實現(xiàn)內(nèi)業(yè)樣中線，縱橫斷面實現(xiàn)內(nèi)業(yè)量取，這樣可以大大提高設(shè)量取，這樣可以大大提高設(shè)計的效率，縮短設(shè)計工期。計的效率，縮短設(shè)計工期。 1、結(jié)合數(shù)字、結(jié)合數(shù)字地面模型疊加制作地面模型疊加制作真實三維場景，實真實三維場景，實現(xiàn)現(xiàn)3D動態(tài)瀏覽。動態(tài)瀏覽。室內(nèi)查看、管理、室內(nèi)查看、管理、宣傳、展覽。宣傳、展覽。 2、結(jié)合影像、結(jié)合影像與地模數(shù)據(jù)對公路與地模數(shù)據(jù)對公路設(shè)施檢測。設(shè)施檢測。實景模型、效果模型5三維三維GIS在交通的應(yīng)用在交通的應(yīng)用三維公路綜合管理系統(tǒng)三維公路綜合管理系統(tǒng)三維路政管理系統(tǒng)三維路政管理系統(tǒng)

19、基于實景三維，可基于實景三維，可快速測量地物快速測量地物( (如：道如：道路中心線、橋隧涵等路中心線、橋隧涵等) )的大地坐標(biāo)；計算地物的大地坐標(biāo)；計算地物幾何尺寸幾何尺寸( (如：道路寬如：道路寬度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、度、坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、涵洞高度等涵洞高度等) )。 HwL三維三維GIS的公路養(yǎng)護管理的公路養(yǎng)護管理養(yǎng)護是公路管理部門的主要業(yè)務(wù)，基于實景三維的公路綜合管養(yǎng)護是公路管理部門的主要業(yè)務(wù)，基于實景三維的公路綜合管理系統(tǒng)可以為公路養(yǎng)護提供全方位的支持。通過公路巡查車系理系統(tǒng)可以為公路養(yǎng)護提供全方位的支持。通過公路巡查車系統(tǒng)和便攜式系統(tǒng)實時對道路進行監(jiān)控，完成從病害檢測、養(yǎng)護統(tǒng)和便攜式系統(tǒng)

20、實時對道路進行監(jiān)控，完成從病害檢測、養(yǎng)護計劃下達、養(yǎng)護竣工驗收的閉環(huán)管理。計劃下達、養(yǎng)護竣工驗收的閉環(huán)管理?；趯嵕叭S基于實景三維GIS的公路應(yīng)急指揮的公路應(yīng)急指揮因交通事故、隧道火災(zāi)、臺風(fēng)、暴雨、洪水、暴雪等自然災(zāi)因交通事故、隧道火災(zāi)、臺風(fēng)、暴雨、洪水、暴雪等自然災(zāi)害侵害常常會引發(fā)公路及附屬設(shè)施損壞，使公路無法正常運害侵害常常會引發(fā)公路及附屬設(shè)施損壞，使公路無法正常運行的情況。為保證在突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生時，減少損失，盡快恢行的情況。為保證在突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生時，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)急搶險系統(tǒng)和應(yīng)復(fù)正常秩序，必須要建立一套完善的公路應(yīng)急搶險系統(tǒng)和應(yīng)急儲備體系，基于實景三維影像的公路綜合管理系統(tǒng)能夠提急儲備體系，基于實景三維影像的公路綜合管理系統(tǒng)能夠提供對公路應(yīng)急管理的全面支持。供對公路應(yīng)急管理的