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文档简介

2015年9月10日SSW车载激光建模测量系统

SSW车载激光建模测量系统由中国测绘科学研究院北京四维远见信息技术有限公司、首师大三维信息获取与应用教育部重点实验室,经过6年的开发、研制,获得多项专利,于2011年11月通过国家测绘地理信息局组织的鉴定。目前已实现批量生产,推广应用,是国内外水平较高的测量型面向全息三维建模的移动测量系统。SSW系统的应用目标是自动生产城市多要素结构化的三维模型,简称城市全息三维,系统研发中的硬件研制、标准制定、软件开发都围绕这个目标进行。SSW系统生产的的全息三维模型优于传统的三维,可以一测多用,为全市多个专业部门使用。是大数据时代为智慧城市建设提供地理信息数据基础。

对人类活动的室内外及地上下空间的各种不可移动的实体(对象)以15cm的粒度和15cm的精度进行结构化建模。全息三维模型的定义全息三维的特点1.新颖性:更精细、更精确、更真实2.智能化:全自动智能化生产3.结构化:数据是结构化的

(分类、结构线、管理到对象)4.开放性:程序、作业员、网民第一部分系统优势一、设备可缩回车内,便于保存二、三种工作方式应用范围宽三、设备高度集成四、精度高五、支持PPP,无需基站(工艺流程正在调试)六、定制硬件七、标准先行八、核心优势:全自动分类提取九、“一键”建立全息三维十、配套销售大型软件SWDY点云工作站十一、管理到实体十二、地理市情监测与统计分析系统优势一、设备可缩回车内,便于保存设备缩回车内二、三种工作方式应用范围宽

大车内装有三轮,抵达测区后,推出三轮车,进行地库或小区扫描作业除了最常用的大车推扫外,还有两种工作方式:一是三轮车推扫三轮车在地库中作业地下车库建模成果漫游大车装载高台转扫设备抵达测区后,可进行5m高台转扫,获取高精度绝对坐标点云(3cm),可用于地籍修测、测绘成果质量检查等。三、设备高度集成

除了电源、车轮编码器、无线控制面板外,其余全部设备都集中在一个箱子里,可用更换的方式进行售后维护,无需重新检校。车载激光RTW最新国产车载激光RTW已经赶上全球最先进的车载激光器点频达到500khz线频达到200hz(扫描头达到12000转)车速可达60km/h--80km/h四、

精度高银川路面高程成果精度统计表1.高精度路面高程精度可达到2cm以下行政区名称:冶陶镇序号点号实测坐标检查坐标坐标差值△L△L2X值Y值X值Y值△X△Y11--24056529.729493146.9064056529.746493146.9460.0170.0400.04350.001921--14056492.174493144.1944056492.182493144.1870.008-0.0070.01060.000131--104056481.6493129.5174056481.608493129.5040.008-0.0130.01530.000241--44056456.283493164.3594056456.246493164.383-0.0370.0240.04410.001951--74056455.288493131.624056455.281493131.567-0.007-0.0530.05350.002961--84056432.007493141.9414056432.005493141.915-0.002-0.0260.02610.000772--44056516.578493147.5564056516.562493147.581-0.0160.0250.02970.000982--74056493.506493120.7514056493.456493120.742-0.050-0.0090.05080.002692--104056519.734493055.6884056519.753493055.6670.019-0.0210.02830.0008103--14056557.906493319.1674056557.927493319.2010.0210.0340.04000.0016113--24056567.659493343.3964056567.649493343.437-0.0100.0410.04220.0018123--34056605.797493353.3144056605.797493353.3750.0000.0610.06100.0037133--44056607.671493420.0914056607.634493420.128-0.0370.0370.05230.0027143--54056524.928493378.1974056524.88493378.249-0.0480.0520.07080.0050154--14056556.47493567.324056556.494493567.290.024-0.0300.03840.0015164--24056579.591493563.4914056579.604493563.4350.013-0.0560.05750.0033174--34056555.867493621.3034056555.861493621.307-0.0060.0040.00720.0001合计

0.032中误差M=sqrt(∑[△L2]/2N)0.031注:实测坐标由CORSRTK测量获取2.在GPS信号正常地带进行绝对坐标高台转扫,可以达到3cm的点云精度,邯郸高台转扫精度统计3.在有1:500图电子版或控制点的情况下,自动点云纠正功能,可使点云精度达到5cm

4.

在GNSS信号正常情况下,无需用第三方数据纠正,可以达到20cm的精度。

5.地库精度:由于使用了漂移0.01°/h的IMU,系统在地下工作二十分钟,可达到30cm的精度。6.全景照片鱼眼镜头单机的畸变差改正,可达到一个像元以下(国内未见报道),确保全景拼接的精度鱼眼镜头检校场鱼眼镜头单机检校软件界面五、支持PPP,无需基站(工艺流程正在调试)系统支持组合导航运算使用单点定位无需基站SSW系统应用在基站查分模式下,基站的值守与搬迁费时费力,所以CORS站数据来进行组合导航计算很有必要,已经在部分测区成功应用。由于SSW系统采用的组合导航软件支持单点定位,所以无基站单点定位的作业是可行的,其精度取决于纠正点的密度,SSW系统的单点定位工艺流程正在调试之中。IE精密单点定位数据处理流程GNSS精密单点定位处理精密单点定位点云精度统计点号已知控制点点云采集点偏差xyxydxdyrx5428968.6854415750.258428968.6454415750.2420.040.016rx6428969.0414415750.018428968.9964415750.0060.0450.012rx7428966.594415744.548428966.614415744.592-0.02-0.044rx8428966.2224415744.79428966.1694415744.7680.0530.022rx9428965.4944415752.167428965.4434415752.1390.0510.028rx10428965.8894415751.941428965.9494415751.894-0.060.047rx11428963.4034415746.444428963.3674415746.3880.0360.056rx12428963.0074415746.667428963.0344415746.693-0.027-0.026rx13428962.2514415754.073428962.2674415754.025-0.0160.048rx14428962.6454415753.849428962.6694415753.853-0.024-0.004所统计点个数38个,中误差结果Mx=0.029m,My=0.042m注:控制点平移Px=-0.239m,Py=-1.619m六、定制硬件

SSW-Ⅳ、SSW-P(普及型)、SSW-J(街景型)任选,参见附录SUV、升降大车任选高精度IMU、低精度IMU任选

高分辨微单全景、Ladybug5任选七、标准先行60种实体分类码表、属性表数据格式等“标准”在软件研发前就已确立

1.实体二级模型分十组60类1建筑物①建筑物的框架模型;②树叶(植物组)2沿路组①挡音墙;②金属隔离带;③水泥隔离带;④篱笆树;⑤路肩;⑥混合隔离带(铁杆+水泥墩);⑦电线3为TQTQ服务的路边线矢量4地路面①地面;②路面5杆组①树干;②电杆;③路灯;④挡车柱;⑤*光板;⑥路栅栏;⑦路栅栏以外的其它栅栏6牌组①大交标整体;②小交标整体;③路名牌整体;④站名牌整体;⑤拐弯标志整体7路边箱体组①沙桶;②垃圾箱;③电话亭;④其它箱体(收费亭、出风口、传感器箱体)8探头组①长探头整体;②圆探头整体;③红绿灯整体9井盖组①井盖;②下水篦子10X型拉框建模;①龙门架整体;②高压线整体;③过街天桥综合体;④公交站综合体序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式5杆组路栏栅440100路栏栅-440100矢量挡车柱440200挡车柱-440200符号挡光板440300挡光板-440300铺设路灯(杆+灯)440400路灯-440400测区符号电杆540200电杆-540200测区符号树干940100树干-940100矢量+假纹理行道树树干940200行道树树干-940200矢量+假纹理树整体940300树整体-940300树干+树叶其它栅栏:不含路栏栅的栏栅(包含公交站栏栅、树栏栅、单位围墙栏栅、水边栏栅、立交桥匝道和盘桥栏栅,空调栏栅不表现)240100其他栏栅-240100矢量每组包含若干类,例如杆组包含9个类,

为节省篇幅,其它组不一一列举

几何属性表文件的命名规则:‘工程名(时间+地点)_构件名.txt’intID;//该构件的ID码XYZ;//边界点大写坐标(按顺序排列)h/w/W;//存放栏栅的高度,或者分道线的宽度颜色信息

若没有高度、宽度、颜色就输‘Null’intLayer;//该构件的一级模型(后四位为0)/二级模型(后四位非0) doubleAverage_X;//该构件X坐标平均值(单位:米) doubleAverage_Y;//该构件Y坐标平均值(单位:米) doubleAverage_Z;//该构件Z坐标平均值(单位:米) floatAverage_x;//该构件x坐标平均值(单位:米) floatAverage_y;//该构件y坐标平均值(单位:米) floatAverage_z;//该构件z坐标平均值(单位:米) floatArea;//该构件的面积(单位:平方米) floatMax_x//该构件x坐标的最大值(单位:米) floatMax_y;//该构件y坐标的最大值(单位:米) floatMax_z;//该构件z坐标的最大值(单位:米) floatMin_x;//该构件x坐标的最小值(单位:米) floatMin_y;//该构件y坐标的最小值(单位:米) floatMin_z;//该构件z坐标的最小值(单位:米) doubleMax_X;//该构件X坐标的最大值(单位:米) doubleMax_Y;//该构件Y坐标的最大值(单位:米) doubleMax_Z;//该构件Z坐标的最大值(单位:米) doubleMin_X;//该构件X坐标的最小值(单位:米) doubleMin_Y;//该构件Y坐标的最小值(单位:米) doubleMin_Z;//该构件Z坐标的最小值(单位:米) intPianming;//片号2.实体属性表的数据结构

每一个实体例如每棵树、每个灯、每个挡车柱、每个交通牌、每一栋建筑物都有一个唯一的辨认码(由类码和ID码组装而成),并对应一个唯一的属性表,这个属性表是向后端软件开放的桥梁,可以用于后端3DGIS的建模显示,统计分析等各类应用开发。八、核心优势:全自动分类提取树干路灯电线/电线杆挡车柱栅栏挡光板自动提取成果展示红绿灯路边箱体垃圾桶植物大、小交通标志下水篦子自动提取成果展示转弯标志过街天桥建模建筑物框架模型墙角点叠加在俯视点云自动提取成果展示地面高程渲染断面线高程注记点自动提取成果展示三维阶梯自动提取成果展示九、“一键”建立全息三维

全息三维模型的建立只需敲一个键,在夜间进行计算,编辑工作量很小,不足10%。一键建模成果(潍坊地区,未经任何编辑)

以上录像中所见到的一键模型,系统还对提取出来的每一类中的实体个数进行了统计并输出到文件中供查看。自动提取结果汇总十、配套销售大型软件SWDY点云工作站(自主知识产权,无产权纠纷)有自主知识产权的交互软件

点云工作站SWDY

点云和影像的数据量极大,无论是观察点云还是观察零级模型,并叠加一级模型和二级模型的矢量与模型,并在此基础上制作测绘产品,都急需要一个计算机内的点云、矢量、模型与人眼的立体交互,进行观察和测量。几种国外通用的点云处理软件都不具备这样的功能,只有CAD和MST逐渐的加装了点云导入功能,但是功能有限,存在版权纠纷,更谈不上自动提取。本系统所提供的点云工作站SWDY具有极其强大的交互功能,SWDY是系统应用的关键,也是系统最大的特点之一,也是开发人员不可或缺的助手,SWDY点云工作站的特点①采用JX-4G全数字摄影测量工作站完全相同的硬件;②基于金字塔四叉树点云数据结构和LOD支持下的海量点云的导入和快速漫游:单眼、双眼立体,鼠标测图、手轮测图,背景移动、测标移动可选③丰富的2D/3DGIS数据导入、导出;④有强大的人机交互工具对点云、第三方数据、本系统的提取的一级/二级模型进行浏览、检查、编辑、应用;⑤SSW的智能化后处理功能日趋强大,此时仍离不开SWDY的可视化检查、编辑修改等。1.数据管理2.显示浏览3.地面滤波及应用4.照片同步5.手工矢量测图及部件测图6.面向手工建模的服务SWDY点云工作站的基本功能

基本功能实现了各类格式点云、矢量、模型数据导入导出和交互操作、机助测图、机助建模,内容庞大,请参考附录SWDY点云工作站不仅是:1.编程开发的重要辅助工具;2.也是作业员手动交互作业(矢量、部件、建模等)的平台;3.还是系统全自动作业的不可或缺的软件系统。辅助全自动作业的具体体现为如下功能:

一键模型难免有少量的错、漏,系统提供了高效的编辑命令,可以从选中的一级模型直接进行二级模型提取,并对相应的属性表进行添加或更改。1.对一键模型的一体化编辑

一体化编辑是按组进行,对于每一组中间所包含的若干个类,编辑检查时,按类逐个把提取出来的二级模型在SWDY加载进来,通过漫游浏览或onebyonecheck命令,对于提取出来的二级模型进行检查,如果发现提取错误,可调用系统的功能删掉错误的二级模型,并且拉框调用由一级模型提取二级模型的函数,把框内的一级模型提取出新的二级模型并赋予相应的实体分类码来实现对一键模型中的“错误”进行更改编辑,所有的错误提取都经过了更改之后,再来对遗漏进行人工补测,补测的办法是打开全体原始点云,同时打开全体实体模型,漫游浏览,找到漏提的位置,再进行手工建模。2.基于提取的半自动矢量测图和部件测量,

体验深受作业员欢迎半自动矢量测图全自动提取建立的全息三维中大量的实体都是测图或部件所要测的内容,本系统不需要再去测这些对象,只需运行转换程序(ZF),改变分类码,并且配置符号,就能以极快的速度得到大部分的矢量或部件的成果。以树和路灯为例:原始点云提取出的树干只看路边线、树干和路灯点状符号表现的树干和路灯运行转换程序后得到的路灯和树干导入CASSCASS下局部放大3.半自动点云纠正功能由于GPS信号失锁,点云精度会下降,这就离不开点云纠正,纯手工的点云纠正工作效率极低,SWDY提供了半自动的点云纠正功能,比过去手工完成的纠正效率大大提高,点云纠正支持四种纠正模式:(1)向少量野外测的控制点进行点云纠正;(2)用1:500底图进行点云自动纠正;(3)重复扫描(正反扫)的点云取平均后再纠正;(4)辅路向主路靠拢纠正。

纠正的过程为:用点云特征点提取、第三方数据导入、坐标系统统一、寻找同名点、解算纠正参数并剔除粗差、纠正点分布预览、迭代、确认后输出最终结果(包括点云、轨迹、像片的曝光点及姿态的纠正计算)。十一、管理到实体

所建立的三维模型是管理到实体的(国内外未见报道),只有“图层”管理是远不够的,只有管理到实体,才能进行统计分析,才能做到:不仅得到统计分析的数值结果,而且可以得到它的空间分布,这才能满足终端用户的各种要求。让我们再次重申管理到实体的重要性:迄今为止,测绘成果发布的GIS平台大部分都没有管理到实体,只有图层管理,没有实体管理,这使得专业部门(例如水利、公安部门)拿到这些数据之后不得不重新加工,从统计分析国情/市情监测的角度来看,没有管理到实体的统计分析成果,仅仅是一个统计值,没有空间分布,只能认识世界,不能改造世界。所以管理到实体的系统才是一个完备的、实用的系统,SSW系统正是这样的系统。举例一:用户要对树径大于20cm的树木植入芯片举例二:

公路改扩建时要按类按实体(每棵树、每栋建筑物)进行赔偿预算和赔偿的执行在SWDY中可以对某一类中的实体模型逐个以高亮度或带框显示出来,同时弹出它的属性表,这表明SSW所生产的全息三维数据是管理到实体的,即每一个实体(对象)有一个唯一的辨认码(分类码与顺序ID码组装而得),这个辨认码是全市/全国唯一的,每个实体又对应一个唯一的属性表。属性表中包含了该实体的辨认码、结构矢量、坐标统计值及人文属性等,是后端软件开发不可缺少的原始数据。管理到实体不仅可以为后端3DGIS应用提供数据基础,还可以作为系统本身全息三维建模后的逐实体检查(onebyonecheck)举例三:

建筑物按栋拔除,并植入新建筑物的景观效果十二、地理市情监测与统计分析 SSW基于全息三维模型可以进行统计分析,实现地理市情的调查与监测,可监测的项目分8个方面,共计33项:按类统计分析的8个方面序号统计分析项目1井盖方面2道路方面3路面方面4植物方面5栅栏,隔离带,挡音墙6路边附属实体统计7城市流水及淹没方面81:500图修测需求调查与三维违建调查路面方面的5项统计分析内容

地面车辙的高程夸大显示,来判断是否需要重新铺装路面下水篦子汇水面积的彩色渲染

路面破损(如坑)信息采集统计报表

路面存有脏乱差垃圾的信息提取,提供需要清扫路面区域的信息

路面沥青溶解变形,导致高度变化形成“非正常减速坡”信息的提取,形成报表

路面漆长期碾压导致不清晰、破损,需要重新涂漆的区域的信息提取为节省篇幅,以路面方面、植物方面为例;植物方面的6项统计分析内容

被树叶遮挡探头作用范围可视化文件的形成

被树叶遮挡红绿灯的可视化文件形成

树木的树干地径、胸径、米径的统计报表

电线与树叶“打架”需要剪枝的信息提取

植物枯黄需要重新绿化的植物监测统计报表

树冠生物量的统计详细情况请参考附录立交桥下淹没状况的可视化各种轿车/SUV/大车涉水通过提示线/面第二部分SSW系统应用范围与工程案例目前大多数移动测量系统的软件开发都是直接面向点云,在现有的某种第三方软件加载点云进行人工交互,获得测绘成果,效率低,精度差,应用范围有限。

而SSW系统是用点云经过计算分类提取出零级、一级、二级模型(城市全息三维),在此基础上生产各类测绘成果(以一概全)。

这是SSW系统最重要的特点。先自动生产全息三维,在此基础上实现各类应用这样做的好处是

效率大为提高、精度提高、应用范围扩大

一.全息三维与街景采集二.矢量与部件测图三.面向公路管理部门的各项应用服务四.巷道建模与地铁隧道变形监测五.高精度车道级导航数据采集六.地下停车场数据采集七.高精度路面高程测量八.违建调查九.测绘成果质量检查十.地理市情调查与监测十一、农村确权调查十二、水岸景观建模各种应用与案例目录一、全息三维与街景采集利用SSW系统,武汉长江空间公司用交互建模的手段完成了三峡较大面积的城市精细建模任务。变宽隧道模型四维远见公司用SSW系统通过交互建模的手段完成了北京测绘院交予的北京市丰台区南四环总部基地较大面积的城市精细建模任务。建模成果利用SSW系统,武汉长江空间公司用交互建模的手段完成了小浪底较大面积的城市精细建模任务。变宽隧道模型只对街道扫描,全息三维的成果就是模型街景(二代街景),有望成为新一代网上街景服务的模式,这种方式更直观、更真实、更便于网民参与。SSW系统也可以生产一代街景照片街景(一代街景)网上发布一代半街景北京木樨地立交桥模型漫游二代街景二.矢量与部件测图SSW系统已经在全国各地矢量测图试验,特别是在农村地籍测量,特点是精度高(5cm),效率高,自动提取墙角点,下面以西宁数据为例,展现快速高精度矢量测图的过程。

迄今为止,部件测量都是用立体照片定位,精度很差,高达2m,第二种方式采用地理参考全景影像,以点云做后台,读取地物点坐标,精度可到0.5m,但是不能自动化,而SSW车载激光建模测量系统在一键建立全息三维的基础上进行转换得到部件,再适当编辑,效率、精度都大大提高。2013年7月武汉滨湖电子有限责任公司利用SSW系统完成了大连市高新区的部件测量任务。测区名称:大连金州区面积:面积约220平方公里,路线长度1370公里上市公司数字政通利用SSW-Ⅰ型车先后完成了广州市等多个城市的部分部件测量任务。全景与点云数据匹配广州市城市管理委员会三维实景与城市管理部件普查项目中,利用移动道路激光全景影像采集技术,采集全市域436平方公里区域内高速、主次干道影像数据。数据采集时间为2012年3月17日至2012年6月20日2012年北京宏微联测绘科技有限公司在北京回龙观地区完成200km车程的沿途部件测量。数据在SWDY中的整体显示三、面向公路管理部门的各项应用服务1.公路竣工测量2.现有资产调查与管理3.公路绿化规划调查与施工4.既有线改造理赔预算在道路改扩建和资产调查方面,SSW系统优势明显,在四川自贡进行了相关的生产和试验。结果表明系统测量精度高(高程2cm)完全能够满足生产要求,作业效率高(每天能完成100km道路扫描任务),智能后处理程度高。四维远见完成了浙江省嘉绍高速道路测量任务通辽测绘院76km道路带状图及零级模型制作成果的细貌图

SSW系统由于采用高精度IMU,可以在巷道或隧道中进行移动扫描,得到绝对坐标的点云,所得到的精度取决于纠正点的密度,可以用于巷道的自动三维建模,用于管理和救灾规划。同时还可以以5mm的精度对地铁隧道变形进行快速监测,发现变形后再用定点激光进行精确测量。四.巷道建模与地铁隧道变形监测软土地带地铁管道收敛误差测量上海地铁点云漫游地铁中作业的设备北京地铁隧道点云的漫游五.高精度车道级导航数据采集目前可以以35km/h车速在高速上采集,以10cm的精度自动得到地面漆标示物的点云,并对虚实分道线进行矢量化和道路两侧附属物的建模,满足导航公司的ADAS数据采集和进一步自动驾驶的数据采集,效率比现在导航公司所采用的方法提高很多,下一代200hz的激光扫描仪可以达到60km/h的车速。自动驾驶数据漫游

导航数据生产已经:1.从低精度(米级)走向高精度(20cm):2.从二维矢量走向三维矢量;3.从只测道路到测分道线;4.从人工提取走向自动提取,这就可以为汽车自动驾驶提供基础数据,因此这方面的任务现在已经出现,特别是在国外已经有大量类似的任务,国内导航公司也陆续出现这样的需求。SSW系统已经在两个测区完成了相应这方面的任务,得到上市导航公司的好评。四维图新用SSW系统完成了京承高速约20km的用于高端导航的数据采集任务武汉滨湖电子有限公司用SSW系统完成了保定用于高端导航的数据采集任务京承高速约300km的高端导航数据采集提交给甲方成果的细貌图当前地下空间的建模任务逐渐多起来,由于SSW系统IMU精度高,SSW-Ⅳ型系统可以把小车运到现场进入地库,适合承担地下空间的建模任务,建模过程基本上是自动的。地下分类标准与地面不一致,需要调整,由于车位线被车遮挡,所以仍需以机助的、批方式的采集车位线,交互工作量很少,精度可以达到±30cm。六.地下停车场数据采集基于交互的停车场矢量测图成果四维远见公司完成了国家测绘地理信息局地下车库的数据采集试验街景数据与二维地图联动效果图四维远见公司完成了三元桥四维图新地下车库的数据采集任务江苏省测绘工程院在江阴市承担全市的地下空间建模任务,于2015年1月17日通过方案评审,在此之前曾用SSW系统在进行地下扫描精度试验,获得江苏省质检站的检测通过,即将于2015年进行大规模生产。七.

高精度路面高程测量SSW系统在银川在多款外国移动测量系统精度不够的情况下,经过试验,获得甲方认可,拿到150km的路面高程测量。路面高程中误差达到±1.4cm2014年10月8日开始,四维远见公司承担了宁夏银川的高精度路面高程测量项目,完成了京藏高速宁夏段约160km的路面测量,平面精度达到5cm,高程精度达到1.7cm,系统精度高,满足生产要求。

两款外国车开抵银川做实验达不到甲方精度要求的情况下,国产SSW系统能满足甲方的精度要求,并且获得该项目的生产合同。四维远见公司用SSW系统完成了银川京藏高速宁夏段约160km的路面测量任务京藏高速宁夏段约160km的高精度路面高程测量彩色点云八.违建调查当前城乡结合部的违建现象严重,违建调查的需求逐渐增多,以北京地区为例:每3个月对四环到六环进行扫描,并自动建立建筑物框架模型,模型相减发现变化。第一次扫描的点云第二次扫描的点云两次提取的一级模型叠加显示(不同颜色表示)一级模型相减即为违建部分用这样的办法来发现违建,比起通过浏览两次全景照片的方法效率高,不会漏。

北京市郊区违章建筑和加盖楼层的现象严重,要求每三个月要采集一次数据,航飞空域难以申请,很多违建在已有基础上加盖楼层,所以要用三维白模来比对发现变化,这正是SSW系统的长处,为此北京测绘院使用两台SSW系统连续对北京郊区采集数据,来为北京市容整顿和违章建筑的违法依据,截止2015年4月已经采集了约一万三千公里的数据,迄今已采集两万余公里。选择GNSS信号好的地区,从大车取出5m高台进行转扫,可以对周围300m以内的地物以中误差3cm的精度获得高密度点云,实现高效测绘成果质量检查。九.测绘成果质量检查十.地理市情调查与监测按类统计分析SSW系统建立的全息三维是结构化的数据,是管理到实体(对象)的数据,这就为统计分析的软件开发提供了最重要的条件,目前只做了部分统计分析项目,只要需求明确,软件就很容易开发。十一、农村确权调查

使用SSW车载激光建模测量系统的优点是:1.不受航飞天气影响,随时可以作业;2.比RTK相比,外业工作量减少;3.精度高,在GPS信号好时,中误差可达10cm(100m处),适当增加控制点后,中误差可达5cm,可用于1:500(含地籍)补修测和小面积1:500图的生产。在没有提取的情况下,对点云进行切点,非常纠结,作业很困难,本系统采取先提取特征点,只需对特征点进行捕捉、矢量化,用户感觉很好。2013年6月5日开始,在江西省铅山县由北京勘察技术工程有限公司承担的江西省铅山县农村集体土地确权登记发证地形图测量项目,成图面积约60km22013年3月河北博翔地理信息技术有限责任公司在邯郸进行农村确权地籍测量,实现了高精度的高台转扫,达到了无控制,中误差5cm的精度高台转扫点云数据成果2013年5月和7月辽宁国地测绘有限公司两次赴丹东进行农村确权地籍图测绘的试验性生产。数据成果十二、水岸景观建模

目前在美国五大湖区和潍坊的河道进行过水上扫描SSW系统扫描的军舰点云潍坊水岸点云漫游车载激光建模系统的应用尚4处于初级阶段,有待广大用户进一步拓展,特别是与3DGIS开发商连接后,从3DGIS供应商的出口还会找到更多的应用。

通过网络向全社会各行业和全民提供室内外、更精细、更精确、更逼真的全息三维服务将使GIS产业进入新的时期。谢谢附录一、各类技术指标1.SSW-Ⅳ型系统技术指标2.SSW-P型系统技术指标3.SSW-J型系统技术指标4.SSW系统配套软件一览表二、企业标准1.实体分类码表2.实体属性表的数据结构3.统计分析的各个方面与项目4.售后服务承诺

目录一、各类技术指标1.SSW-Ⅳ型系统技术指标硬件配置车载平台(可选其一)商务车的开天窗和有举升机构的改造越野车加装顶部的安装平台加配电动三轮车+可移动高台转扫设备照相机微单全景相机激光扫描仪RTWIMU里程计DMI测量型GPS接收机及天线转台数据处理计算机SWDY硬件平台激光扫描仪点频500khz线频200hz距离2m—600m反射率80%四回波有相对测量精度≤1cm安全级别2级视场角360°无盲区发散角0.3marc(光斑大小)工作温度-20℃—40℃射程长,相比较目前国内外车载用激光,其测距最长;频率高,点云密,可实现智能抽稀;多回波。激光扫描仪RTW技术指标高性能的IMU有如下好处:初始化时间短,初始化时不需要所谓的的“大机动”;扫描期间不怕临时停车(如红绿灯)或者减速,可以支持较长时间GPS失锁。除此之外,选择如此精密的IMU,也是因为在射程远时和转台转扫时保证点云精度。惯性测量单元IMU技术指标

陀螺漂移:Roll:0.01°/h,Pitch:0.01°/h,Yaw:0.01°/h/cos纬度;

保持精度:Roll:1‰,Pitch:1‰,Yaw:3—5‰GPS信号良好,经POS解算后:Roll:2‰,Pitch:2‰,Yaw:5‰,定位精度:平面<5cm,高程<5cm;脉冲(DMI):分辨率5mm微单全景相机技术指标相机个数:5+1单机焦距:10mm单机幅面:3/4画幅,2000万像元像元尺寸:4.2μm单机畸变:<3μm最小曝光间隔:2s全景照片幅面:14000万像元*7000万像元所采用的相机优点如下:

分辨率高,可以看清远处商店标牌上的字以及路面部分井盖上的字,给观察者一个满意的视觉效果。

软件配置组合导航软件IE(含GPS差分及单点定位)绝对坐标点云生成软件(激光与POS融合)图像的畸变差改正、定位定姿、为点云赋RGB软件点云的自动分类、提取,矢量化,构件化(一级

模型自动建立)等软件二级模型的建立SWDY点云工作站软件SWDY软件功能一览表序号名称功能要求1数据管理批命令建立金字塔,计算LOD(俗称“打包”)未经“打包”的点云的读入和显示,用于对点云进行编辑GIS(二维)数据的导入导出模型数据的导入导出2显示浏览各种显示方式的切换真立体与透视立体两种观察方式的切换点云的选层显示、分层加载(即使二级模型建立好后,用户还有观察计点云的欲望)一级模型/二级模型的选层显示按行车轨迹自动漫游序号名称功能要求2显示浏览超级放大镜功能高程夸大显示(可人工找到下水篦子)按相对坐标(小写坐标)截取点云显示按相对坐标显示一级模型各种渲染3地面滤波及应用地面的自动提取和生成DEM基于任意抽稀的点云的高程注记点生成基于自动DEM的高程注记点生成自动生成等高线生成正射影像基于自动DEM的道路纵横断面生成4照片同步面阵浏览全景浏览(3D地理参考全景照片)生成快速模型(零级模型)序号名称功能要求4照片同步在全景照片上量测三维坐标热键漫游(实现面阵/全景照片逐帧快速浏览)5矢量测图及部件测图测图转换软件,用于从实体矢量转换至国标分类码的地图矢量文件部件转换软件,用于从实体矢量转换至部件分类码表的部件文件矢量分层编码文件(测图/部件)的管理外部数据(如1:500地形图)的导入及修测根据导入的1:500图对整体点云进行平移(用于局部修测)基于点云的矢量采集及机助测图命令交互式在线编辑、图形编辑功能基于一级模型(构件)的矢量测图(巧用点云分层显示和一级模型分层显示的交互矢量采集,捕捉)属性管理,构件/实体的逐一检查导出带编码的CASS文件及其它通用GIS文件序号名称功能要求6面向建模的服务由实体矢量生成实体模型计算点云分类码表的建立、修改、应用一级模型/二级模型分类码表的建立、修改、应用、显示、删除基于自动提取的一级模型、二级模型、分层的点云的精细建模机助交互式精细建模实体人文属性表的建立和编辑补漏成果的内业处理(野外手机拍照片贴纹理)同一类构件或实体的逐个检查(onebyonecheck)自动贴图(有精度的纹理贴图)基于交互的大型综合型实体(过街天桥、汽车站)的拼装路面、地面半自动建模2.SSW-P型系统技术指标技术参数技术指标说明激光扫描仪测距范围(m)2–150可根据需求调整,参考RA系列脉冲频率(kHz)200回波模式1-4回波扫描视场(度)360无遮挡扫描频率(Hz)100测距精度(mm)550米外场测角分辨率(度)0.002组合惯导定位精度(cm)5-10可配置双GPS天线通过IE软件后处理航向测量精度0.03度姿态测量精度0.02度系统系统重量(kg)<15工作温度(度)-20–50系统功耗(W)80全景相机配置与SSW-Ⅳ型相同3.SSW-J型系统技术指标SSW-J系统配置表全景相机配置与SSW-Ⅳ型相同名称关键器件备注组合导航系统测量型GNSS2台车轮编码系统1台IMU(惯性测量单元)含IE软件选配0.1度/小时影像获取系统微单全景影像获取系统详细指标见附件控制系统控制系统

电源系统电池一次充电工作8小时以上多路电源转换系统软件全景影像处理系统

4、SSW系统配套软件一览表

用户将会得到可以得到如下13种软件,可以完成全过程的数据处理,无需再购买任何第三方软件。序号软件名称1点云工作站软件SWDY2组合导航软件IE3组合导航数据预处理软件4影像预处理软件5彩色点云生产软件6影像匀光匀色处理软件7生成全景照片及车牌模糊软件8一级模型提取软件TQ9二级模型提取软件TQTQ10二级模型的提取平差软件PC11房屋自动联图软件LT12接边软件JB13城市要素统计分析与监测软件FX二、企业标准1、实体分类码表

二级模型分十组实体1建筑物①建筑物的框架模型;②树叶(植物类)2沿路类①挡音墙;②金属隔离带;③水泥隔离带;④篱笆树;⑤路肩;⑥混合隔离带(铁杆+水泥墩);⑦电线3为TQTQ服务的路边线矢量4地路面①地面;②路面5杆类①树干;②电杆;③路灯;④挡车柱;⑤*光板;⑥路栅栏;⑦路栅栏以外的其它栅栏6牌类①大交标整体;②小交标整体;③路名牌整体;④站名牌整体;⑤拐弯标志整体7路边箱体类①沙桶;②垃圾箱;③电话亭;④其它箱体(收费亭、出风口、传感器箱体)8探头类①长探头整体;②圆探头整体;③红绿灯整体9井盖类①井盖;②下水篦子10X型拉框建模;①龙门架整体;②高压线整体;③过街天桥综合体;④公交站综合体全息三维十组对应的类序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式1建筑物组建筑物框架模型300101建筑物框架模型-300101矢量+真纹理建筑物精细模型300601建筑物精细模型-300101矢量+真纹理建筑物垂直于道路的诸墙面320100建筑物垂直于道路的诸墙面-320100真纹理建筑物垂直于道路的合并虚拟面320200建筑物垂直于道路的合并虚拟面-320200真纹理建筑物面向道路的诸墙面330100建筑物面向道路的诸墙面-330100真纹理建筑物面向道路的合并虚拟面330200建筑物面向道路的合并虚拟面-330200真纹理建筑物垂直特征线340100建筑物垂直特征线-340100矢量建筑物水平特征线350100建筑物水平特征线-350100矢量序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式1建筑物组建筑物窗框矢量(暂时不做)300301建筑物窗框矢量-300301矢量阳台底面310100阳台底-310100假纹理树叶、假山、土堆、旗帜990100树叶-990100彩色点云篱笆树990200篱笆树-990200彩色点云2沿路组水泥隔离带430200水泥隔离带-430200放样(需截面)道路隔音墙430300道路隔音墙-430300真纹理(最大最小az值相减或Height)路边线450100路边线-450100矢量金属隔离带450200金属隔离带-450200放样混合隔离带(铁杆+水泥墩)450300混合隔离带-450300未提出,暂定透明纹理电线540100电线-540100矢量序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式3为TQTQ服务的路边线矢量路边线-450100-ZH矢量4地路面组地面点云(探面)410100地面点云-410100彩色点云地面滤波点云(滤波)410800地面滤波点云-410800彩色点云路面点云410200路面点云-410200构TIN铺沥青(点云抽稀1米、路边线抽稀1米,集成构TIN)基于影像的路面漆矢量410900基于影像的路面漆矢量-410900矢量路面漆点云410300路面漆点云-410300点云(抬高0.1米)分道线矢量410400分道线矢量-410400矢量(抬高0.1米)序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式5杆组路栏栅440100路栏栅-440100矢量挡车柱440200挡车柱-440200符号挡光板440300挡光板-440300铺设路灯(杆+灯)440400路灯-440400测区符号电杆540200电杆-540200测区符号树干940100树干-940100矢量+假纹理行道树树干940200行道树树干-940200矢量+假纹理树整体940300树整体-940300树干+树叶其它栅栏:不含路栏栅的栏栅(包含公交站栏栅、树栏栅、单位围墙栏栅、水边栏栅、立交桥匝道和盘桥栏栅,空调栏栅不表现)240100其他栏栅-240100矢量序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式6牌组大交通标志牌(含电子交标)420100大交通标志牌-420100真纹理大交通标志整体420101大交通标志整体-420101真纹理+符号(杆)小交通标志牌420200小交通标志牌-420200真纹理单腿小交通标志整体420201单腿小交通标志整体-420201真纹理+真纹理拐弯指示牌420300拐弯指示牌-420300带方向(左拐、右拐两种)符号拐弯指示牌整体420301拐弯指示牌整体-420301带方向(左拐、右拐两种)符号公交站名牌420400公交站名牌-420400符号公交站名牌整体420401公交站名牌整体-420401符号(双腿)序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式6牌组路名牌430100路名牌-430100真纹理路名牌整体430101路名牌整体-430101真纹理+符号7路边箱体组垃圾桶300401垃圾桶-300401两点符号电话亭300501电话亭-300501两点符号防撞沙桶400101防撞沙桶-400101单点符号其他箱体400301其他箱体-400301真纹理(按实际的面)8探头组红绿灯灯头490100红绿灯灯头-490100符号(横、竖两种)红绿灯整体490101红绿灯整体-490101组合符号+符号长探头490200长探头-490200两点符号长探头整体490201长探头整体-490201两点符号+符号序号组别包含的类名类码对应的文件名建模方式8探头组圆吊篮探头490300圆吊篮探头-490300符号圆吊篮探头整体490301圆吊篮探头整体-490301符号+符号9井盖组井盖(基于影像)410500井盖-410500符号下水篦子410600下水篦子-410600两点符号10X型过街天桥综合体(含支柱)400401过街天桥综合体-400401矢量+真纹理+点云+假纹理立交桥方立柱400501立交桥方立柱-400501假纹理立交桥/过街天桥托架400701立交桥托架-400701假纹理公交车站综合体400201公交车站综合体-400201矢量+真纹理+点云+假纹理龙门架整体401001龙门架整体-401001矢量高压线塔500101高压线塔-500101矢量10X型过街天桥综合体(含支柱)400401过街天桥综合体-400401矢量+真纹理+点云+假纹理2、实体属性表的数据结构

几何属性表文件的命名规则:‘工程名(时间+地点)_构件名.txt’intID;//该构件的ID码XYZ;//边界点大写坐标(按顺序排列)h/w/W;//存放栏栅的高度,或者分道线的宽度颜色信息

若没有高度、宽度、颜色就输‘Null’intLayer;//该构件的一级模型(后四位为0)/二级模型(后四位非0) doubleAverage_X;//该构件X坐标平均值(单位:米) doubleAverage_Y;//该构件Y坐标平均值(单位:米) doubleAverage_Z;//该构件Z坐标平均值(单位:米) floatAverage_x;//该构件x坐标平均值(单位:米) floatAverage_y;//该构件y坐标平均值(单位:米) flo

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