基于iScan一體化移動測量系統(tǒng)的帶狀地形圖測繪生產(chǎn)技術(shù)

龔書林

(武漢海達(dá)數(shù)云技術(shù)有限公司，湖北武漢430000)

三維激光測量技術(shù)即通過對慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星定位、里程計(jì)、全景相機(jī)、計(jì)算機(jī)控制等模塊的一體化集成，并固定在移動平臺上，使空間三維信息的快速獲取成為可能。iScan一體化移動測量系統(tǒng)正是這樣一套一體化、高可靠、易運(yùn)輸、易安裝的剛性體。

一、生產(chǎn)流程

基于iScan一體化移動測量系統(tǒng)的帶狀地形圖測繪的主要流程包括:外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理提取、外業(yè)調(diào)繪、調(diào)繪成果成圖等(如圖1所示)。

圖1 生產(chǎn)處理流程

其中，外業(yè)采集階段主要包括GPS基站靜態(tài)數(shù)據(jù)采集、iScan工程采集、POS解算(結(jié)合基站靜態(tài)數(shù)據(jù)、移動站數(shù)據(jù)、慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)、里程計(jì)數(shù)據(jù)等綜合解算移動平臺的每時(shí)刻位置和姿態(tài))、根據(jù)POS和內(nèi)部部件相對位置關(guān)系解算點(diǎn)云絕對坐標(biāo)和全景影像位置和姿態(tài)。在內(nèi)業(yè)處理采集階段主要工作是點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理、基于點(diǎn)云與全景數(shù)據(jù)的地物要素采集、路面點(diǎn)云分類DEM數(shù)據(jù)加工等工作。

二、CAD環(huán)境下基于點(diǎn)云和全景測圖

CAD軟件在基礎(chǔ)測繪領(lǐng)域具有廣泛的用戶群體，iScan產(chǎn)品配套帶有“海達(dá)點(diǎn)云測圖CAD插件”(HdPtCloudVector For AutoCAD)，它提供在CAD環(huán)境下iScan工程管理、軌跡瀏覽定位、點(diǎn)云與全景瀏覽、矢量測圖符號庫、數(shù)字測圖采集、數(shù)據(jù)成果導(dǎo)出等功能，如圖2所示。

圖2 CAD環(huán)境下點(diǎn)云與全景測圖

“海達(dá)點(diǎn)云測圖CAD插件”中支持系列比例尺地形圖符號庫、城管部件符號庫、水文要素符號庫等。點(diǎn)云顯示同樣有多種渲染方式，支持在全景影像上測量地物要素，量測寬高屬性。

三、ArcGIS環(huán)境下基于點(diǎn)云和全景測圖

ArcGIS軟件在GIS行業(yè)內(nèi)有眾多用戶基礎(chǔ)，具有很強(qiáng)大的測圖、編輯、建庫、分析等功能，為此iScan配套軟件中包含“海達(dá)點(diǎn)云測圖ArcGIS插件”，提供在ArcGIS環(huán)境下加載顯示iScan工程、點(diǎn)云在二維地圖顯示、軌跡瀏覽定位、三維渲染點(diǎn)云與全景顯示、二維地圖與三維點(diǎn)云聯(lián)動、全景與二維地圖聯(lián)動，數(shù)字測圖采集、全景測量、點(diǎn)云過濾等功能(如圖3、圖4所示)。

圖3 ArcGIS下點(diǎn)云與全景測圖

四、質(zhì)量控制

1.iScan工程數(shù)據(jù)檢查

1)檢查POS解算的精度報(bào)告，0～10 cm為精度較高，0～50 cm為精度一般。

圖4 ArcGIS下多數(shù)據(jù)源聯(lián)合測圖

2)檢查點(diǎn)云數(shù)據(jù)是否完整，檢查每個(gè)掃描頭目錄下是否有點(diǎn)云文件，是否有全景影像和軌跡文件。

3)檢查影像數(shù)據(jù)是否完整，相機(jī)目錄下是否有iScan-Image-1.db 影像數(shù)據(jù)文件、iScan-Image-1.hdi影像軌跡文件。

4)使用HD 3LSScene點(diǎn)云處理軟件打開iScan工程，檢查軌跡、點(diǎn)云、影像是否可以顯示，全景和點(diǎn)云是否可以疊加顯示。

5)檢查每個(gè)掃描頭點(diǎn)云是否可以疊加顯示，以及疊加套合精度。

2.內(nèi)業(yè)測圖檢查

在內(nèi)業(yè)測圖檢查前需要將測圖成果合并，并將iScan工程軌跡線合并，將測圖成果和軌跡線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為底圖坐標(biāo)系。

1)檢查測圖成果和軌跡線疊加是否遺漏。

2)檢查測圖成果街邊是否遺漏或重復(fù)。

3)檢查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換前測圖成果和點(diǎn)云疊加量測精度是否正常。

4)將測圖成果與底圖疊加合并，檢查符號顯示是否正常，為后續(xù)打印調(diào)繪作準(zhǔn)備。

3.成果檢查

通過外業(yè)調(diào)繪，并將調(diào)繪成果成圖后，最后還需要對成果進(jìn)行檢查。

1)調(diào)繪成果成圖檢查，檢查外業(yè)調(diào)繪成果是否正確添加到成果中。

2)成果數(shù)據(jù)打印出圖，外業(yè)抽查。

五、結(jié)束語

iScan移動測量系統(tǒng)是集多種傳感器于一體的剛性平臺，是三維空間地理信息快速采集系統(tǒng)，同時(shí)配套完整的內(nèi)業(yè)處理生產(chǎn)軟件，可以滿足帶狀地形圖快速采集更新要求，可廣泛應(yīng)用于市政規(guī)劃、城市管理、地理國情普查等。

(本專欄由中海達(dá)和本刊編輯部共同主辦)