移动道路测量系统

产生背景-当前的信息需求随着时代的进步，地理信息表达方式已不再停留在文字符号所代表的数字化的基础上，而是朝着多媒体信息的方向发展。

地理信息系统也正朝着“大信息量”（关注对象越来越多，信息量越来越大）“高精度”（从10米->1米以内的精度演进）“可视化”（除了栅格数据和矢量数据外，还需要包含可量测的真三维图象和实景影象，从而使得对象的表达更为全面和直观。

）如此一来，就给空间信息的采集和更新手段提出了新的挑战。

传统测绘包括人工地面作业和航测遥感两种方式人工作业适用于工程级的碎步测量。

耗时误工，不能适应快速数据采集与更新的潮流，另外，也不能避免人工主观性误差以及在道路上作业带来的高劳动强度和危险性。

航测遥感（大面积测绘），但由于其属于垂直摄影，不能采集诸如路牌、交通标志这样的细小地物属性。

较长的数据处理周期和高昂的成本也使它无法适应于快速更新。

可见，传统的两种测绘方式是有着明显的局限性的。

但由此也催生了一种崭新的测绘科技的诞生，它就是------移动道路测量技术（Mobile Mapping Technology）。

1.1、系统简介1.2、工作环境（1）温度与湿度内：温度0℃~+30℃，相对湿度80%（25℃）；外：温度-10℃～+50℃，相对湿度98%（25℃）（2）路况和车速3、4级公路及其以下等级道路上作业，车速不高于30km；2级以上公路上作业，车速不高于60km（3）能见度不小于200m1.3、系统组成1.3、系统组成--系统硬件—车顶平台（1）机械平台用于车顶设备的安装固定及线缆布设。

结构件强度满足系统设备安装及使用环境要求。

（2）温控防护罩具有自动调节温度功能，当温度低于5℃时自动加热，高于40℃时自动降温，用于保护CCD相机和摄像机。

（3）摄像机分辨率为702×574的彩色摄像机，置于温控防护罩内，拍摄方向为正前方，主要用于视频拍摄（4）CCD相机系统立体摄影测量影像获取设备。

包括6台分辨率为1624×1234的彩色CCD相机和1台分辨率为1394×1020的彩色CCD相机，均置于温控防护罩内，摄影方向分别为道路前方和道路两侧以及道路井盖，道路测量时拍摄影像，以构成立体像（5）GPS天线用于接收GPS卫星信号。

（1）工控机1：采集存储GPS数据、航位推算数据和视频数据，通过面板上的按钮开关控制其开闭。

（2）工控机2：采集存储CCD1、2、6的影像数据，通过面板上的按钮开关控制其开闭，面板分布与工控机1相同。

（3）工控机3：采集存储CCD3、4、5和CCD7（井盖）的影像数据，通过面板上的按钮开关控制其开闭，面板分布与工控机1相同。

（4）电源总开关：控制整个系统的开闭，开关往上，处于“I”位为闭合状态，系统通电运行；开关往下，处于“O”位为断开状态，系统断电停机。

（5）设备按钮开关：分别为工控机1、工控机2、工控机3、摄像机、GPS、DR、HDS3000（井盖）、警示灯以及一个预留的开关。

开关带有指示灯，指示灯亮时为工作状态。

1.3、系统组成--系统软件（1）影像采集软件：用于采集、储存以及传输CCD相机影像数据，并具有相对量测功能。

（2）定位数据采集软件：用于采集GPS定位数据、航位推算装置数据、摄像机数据。

（3）集成定位软件：用于GPS动态差分定位解算和GPS/DR集成定位处理。

（4）立体测图软件：用于建立影像地理参考及完成移动近景影像数据的测量、编辑与处理。

1.4、系统特点与优势独立测图系统：自成体系，无需借助底图和传统测图方式即可完成道路带状电子地图的测制。

成果全面准确：成果包括空间坐标、矢量数据及连续三维图像，数据链全面完整，精度满足国家规范要求。

有效融合其他来源数据：移动测量获得的数据可以与航片、卫片以及传统地形图进行有效融合，从而生成信息更为全面的地理信息系统。

“地球全息图”：与地球真实的物理信息完全匹配高效率：高速行进中现场量测，可提高测图效率10倍以上，实现道路电子地图的快速测绘与更新需要。

安全：在车水马龙的城市道路上进行测量作业，传统人工测量方法显然无法保证安全。

移动道路测量系统定义移动测量系统（Mobile Mapping System，MMS），是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（视频系统）、INS（惯性导航系统）或航位推算系统等先进的传感器和设备，在车辆的高速行进之中，快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据和属性数据，如：道路中心线或边线位置坐标、目标地物的位置坐标、路（车道）宽、桥（隧道）高、交通标志、道路设施。

数据同步存储在车载计算机系统中，经事后编辑处理，形成各种有用的专题数据成果，如导航电子地图等等。

移动道路测量系统是具备国际先进水平的高科技测绘产品，它集成应用了：卫星定位GPS惯性导航系统INS（Inertial Navigation System ）航位推算装置DR（Dead Reckoning）CCD数字相机CCD摄像机在车辆高速行进中，以近景摄影测量的方式，快速拍摄道路两旁地物的立体影像。

这些影像连同汽车的轨迹坐标数据和姿态数据一起，同步存储在车载计算机之中，经事后编辑处理，可计算得出立体影像中的目标地物的空间坐标和几何尺寸,同时也可提取相应的地物属性数据，生成相应的专题图。

主要优势：1、无控制网测绘2、车辆作业安全3、可量测影像4、后续信息挖掘5、效率大幅提高移动道路测量系统用途:电子地图制作道路设施测绘道路三维测绘信息快速更新MMS外业采集数据流程:环境是影响MMS数据质量的一个重要因素，因此MMS作业前应对测区的情况进行细致的勘察和资料收集。

道路勘察是为了避免盲目出车，造成不必要的人员、时间及物质上的浪费。

收集关于测区的参考资料是确保测量成果质量、提高测量速度、减轻外业工作量的有效途径。

勘察项目包括：测区道路基本路况、测区内道路的走向，确保车辆的通行；道路的绿化情况，当道路两侧的树木遮挡严重时设计后期补测的路线；交通高峰时段，调查测区的主要交通高峰时段，在数据采集时间安排时尽量避开。

收集的资料包括：GPS控制点资料（GPS参考站架设时使用）、最新电子地图及正射影像图等。

MMS系统的CCD影像和视频数据质量极易受到外界环境的影响。

在数据采集前，针对测区实际情况制定一个科学、有序的数据采集计划，尽量减小外界环境对MMS数据质量的影像、控制冗余是必不可少的。

完整、有效的作业计划应包括以下几个方面：1）行车路线规划：根据测区的道路走向、是否有单行线、路口转弯情况制定最优的行车路线，避免因路线设计不合理造成大量的冗余数据产生。

详细的行车路线制定应具体到各个工程，包括工程起始点、所经过的路段、工程终点。

这里需要注意的是MMS需在工程起始点进行初始化，终点进行符合归零，所以这两个点对GPS信号有较高要求，应选择GPS接收机能锁定不少于6颗卫星的地方。

2）人员安排：MMS外业数据采集过程中最少需4人，包括：驾驶员、路线设计引导员、两名设备调节员。

实施过程中应设外业组组长，对外业数据质量负全责。

主要工作：路线设计及对驾驶员引导、数据管理、数据质量跟踪表格的填写。

设备调节员的主要工作为：工程设置、CCD影像曝光调节、数据拷贝。

3）行车时间制定：行车时间的制定主要考虑测区主要道路的走向，避免阳光直射。

如测区主要为东西向道路则不适宜在清晨或下午太阳西下时进行数据采集。

同时要尽量避开测区主要的交通高峰时段。

比如，我们在采集南礼士路工程时，考虑到在上午去儿童医院的病人较多，道路拥堵。

针对此情况，我们避开高峰期，调整在下午采集此工程，效果很好。

4）作业天气选择：作业前应提前查明数据采集当日的天气情况，尽量避免在烈日强光、高温、高湿度或过低温度下作业，这些因素会对CCD影像有非常明显的影响，同时也不利于硬件设备的保养与维护。

应尽量选择在能见度较好的阴天。

5）GPS参考站布设：根据前期测区勘察情况拟定参考站布设计划，参考站控制范围应小于100km，在选择参考站时应尽可能选择较近的控制点为参考站。

参考站布设方案应满足其覆盖测区所有路段的要求。

1）检查基站GPS电池是否已充满，开机是否正常；2）查看一下基站，流动站数据卡是否正常，并将存储卡插入基站，流动站手簿（不要插反，避免损坏GPS卡槽针），准备好一个容量足够的移动硬盘（外业采集完成后，考取数据）；3）准备工程作业所需要的地图，以及记录用的纸和笔；4）启动车，检查各项仪器是否运行正常（一般每天在出车前，先将设备开启，预热大约半个小时。

）；5）确定一人，每个一个小时观察GPS基站是否在正常采集数据（一般正常情况下，每一秒采集一个数据）以及更换GPS电池。

GPS基站操作流程:1）检查GPS是否正常。

数据卡是否已安装在基站GPS卡槽中，（基站的数据卡和流动站的数据卡加以区别以免在拷贝数据时混淆）。

另外，安装时要注意数据卡的正反面，否则将会弯折接收机内的卡针），检查配置集以及电源情况，并准备好记录用的笔和纸。

2）选择合适的地点架设基站。

选择地点时尽量选择在周围比较空旷且没有高大建筑物的地方，同时也不要太远以便看护基站、及时更换电池。

最好将基站架设到高楼楼顶。

3）架设基站。

保证选择的配置集正确，新建工程并在纸上记录下工程名称、基准点的经纬度、高程以及天线高。

4）及时检查GPS基站是否工作正常。

每隔一到两小时检查基站数据采集情况以及电池电量，如果基站出现问题，比如基站死机，或跳到其他界面上，应及时通知外业采集人员，采取相应措施。

电源不足则需立即更换电池。

更换电池前应特别注意，在先与外业采集人员取得联系，确认外业工程已结束，方可更换电池。

更换电池后，及时反馈给外业工程人员基站的基本情况，以便继续进行外业采集工作。

5）外业工程结束后，方可取下基站。

停止保存数据之前，观察基站GPS 是否正常工作，若工作异常则需记录下来，以便后期数据处理。

若由于基站停止工作或者人为提前结束工程，造成基站数据缺失部分，则会影响后边的数据集成处理，可能造成路的丢失等情况。

MMS车操作流程:（1）提前将车内仪器开启，预热半小时，检查车上仪器是否都能正常工作。

1）计算机1、2、3的显示器是否能正常显示。

注意，改一下计算机1的时间。

2）打开计算机2、3的影像采集软件，新建工程，看8摄像机是否正常工作。

3）检查同步器是否是设置为每隔8米采集一张影像。

4）检查流动站ＧＰＳ是否能正常工作。

数据卡是否插入卡槽中。

5）路线设计引导员将当天的工程大致路线跟司机碰一下，看路线设计是否合理，不合理的地方适当调整。

（2）按照当天的工程安排，到达第一个工程初始化得位置，初始化。

1）新建工程并在纸上记录下流动站工程名（以当天的时间命名工程）。

注意：在设置流动站GPS时，采集界面为自动采集界面，设置GPS的采集频率为1HZ（1秒采集一个点，采集频率不易太高），天线高为2.2米，检查配置集是否正确。