基于360°實景影像移動測繪系統的智慧城市設施管理

孔凡合

（河北省地礦局第十一地質大隊，河北邢臺054000）

天寶測繪解決方案專欄

基于360°實景影像移動測繪系統的智慧城市設施管理

孔凡合

（河北省地礦局第十一地質大隊，河北邢臺054000）

基于當代高新技術構建的網格化城市管理模式是提高城市管理水平的關鍵舉措之一。數字化城市管理是采用“萬米單元網格”管理方法和城市部件管理方法相結合的方式。城市管理新模式的主要內容有:一是在管理空間的劃分上精細化，二是在城市管理對象的管理上數字化，實現城市管理空間細化和管理對象的精確定位。城市基礎設施部件是城市經濟、社會活動的基本載體，是真正屬于城市的不可移動的要素。準確掌握城市部件的內容、數量、狀態、位置、屬性，使城市管理由定性變為定量、由靜態變為動態、由單一變為綜合、由滯后變為實時，是實施有效城市管理的前提，也是提高城市管理效率的根本要求。

數字城市網格化管理的主要目的是采用GIS、GNSS、移動通信、網絡傳輸、計算機等高新技術，快速、高效、準確定位城管事件問題，確定事件責任單位及處理部門，快速解決問題。目前，國內有些城市已經完成了數據采集建庫及信息系統搭建工作。然而，在各地網格化城市管理系統運行過程中，往往由于基礎數據（包括基礎地形圖、部件數據等）的原因，導致系統無法正常運行或發揮預期的作用，具體表現在以下幾個方面:①數據現勢性差；②周邊環境信息描述不足；③缺少記錄城市實景或歷史實景的數據，影響執法公平公正；④普通的電子地圖數據是把數據加工后給用戶，用戶不能參與量測和挖掘。

一、Trimble 360°實景影像移動測繪系統MX7

Trimble MX7是一套安裝在各種移動載體平臺上的空間影像獲取系統。該系統將工業化的高分辨率360°全景數字相機、高精度的定位定姿子系統、大容量的存儲子系統及工控組件等緊密集成為一體化系統，用于獲取具有地理參考信息的全景數字圖像，滿足資產清查與管理、影像日志獲取及GIS數據更新。該系統采用模塊化設計，通過無線局域網（WLAN）連接方式，用觸摸式平板電腦進行數據采集控制，在車輛高速行進過程中，能快速采集道路及各種附屬設施的空間數據和屬性數據。系統組成如圖1所示。

圖1　Trimble MX7系統組成與安裝

二、360°實景影像移動測繪系統MX7在城市資產管理中的優勢

城市設施管理是一個長期的過程，需要對不同時期城市各種基礎設施部件數據進行綜合對比分析。因此，各種城市設施地物特征數據采集也要求定期、定時進行。通過360°實景影像移動測繪系統MX7進行道路數據采集，具有以下優勢:

1）不影響道路的正常運行，數據采集快速高效（測繪車行駛速度可達60～120 km/h），數據精度高。

2）系統位置、姿態信息的獲取采用GNSS輔助慣導的集成解決方案，能克服GNSS信號失鎖問題。

3）一套系統即可在較短時間內完成城市道路沿線所有數據的一次性采集，既保證了高質量、高一致性的數據獲取，同時也降低了數據采集成本。

4）系統組件具有高穩定可靠性，在城市立交橋、隧道等復雜環境下運行穩定，能長時間連續作業。

5）系統無需檢校標定，安裝與拆卸靈活，可根據公路建設與管理的需求，按照不同周期進行數據采集。

6）通過獲取的360°高清數字圖像數據可進行道路各種設施、路面等特征地物的識別提取，以及相應的空間三維量測與分析。

三、360°實景影像移動測繪系統MX7數據采集與處理

Trimble MX7作業包括現場數據采集與內業數據處理兩大步驟。數據采集時要進行系統安裝、基站（或控制點）布設與MX7移動數據采集（POS數據/數字全景圖像數據采集）；內業數據處理包括定位定姿數據解算、數字全景圖像數據地理參考重建、提取成果數據等。

四、360°實景影像移動測繪系統MX7在智慧城市基礎設施管理中的應用

目前，Trimble 360°實景影像移動測繪系統MX7在智慧城市基礎設施管理中的應用主要集中在以下幾個方面:城市道路基礎空間地理數據獲取與更新、市政資產管理、360°實景影像在線發布與瀏覽等。

1.城市道路基礎空間地理數據獲取與更新

隨著城市公眾地圖服務等業務的不斷發展，對道路基礎地理數據獲取與更新提出了更高的要求，要求獲取的道路數據具有高精度、高可靠性與現實性。通過MX7系統快速獲取的空間數據與屬性數據可以滿足各種不同的應用需求。

通過MX7系統數據后處理平臺 Trident Imaging，可基于MX7系統獲取的360°實景影像創建車道線、道路邊線、交通標志標牌、信號燈、匝道、平交道口等公路基礎空間地理數據；同時也可以將不同時期已有的公路基礎空間地理數據加載疊加到最新采集的公路實景影像數據上，對原有基礎空間地理數據進行編輯與更新。

2.市政資產管理

城市道路沿線兩側的市政設施有護欄、里程樁、路燈、通信電桿、公路通信、監控、緊急電話、交通標志、信息顯示屏、綠化帶等。在智慧城市運營過程中，經常會出現各種資產因損壞、交通誘導指示變化等因素發生空間位置或信息變更，因此，需要不定期地對各種設施進行維護與更新。在維護更新時需要對各種資產進行精確定位，這些位置信息的獲取要通過公路資產GIS數據庫來獲得；同時對發生變更或已作維護的設施應記錄到公路資產管理數據庫中，做到公路資產現狀與公路資產數據庫高度一致。通過360°實景影像移動測繪系統MX7可以創建所有資產數據庫，同時也可基于實景影像對資產維護信息進行快速更新。

3.城市三維實景影像在線發布與瀏覽

360°實景影像移動測繪系統MX7獲取的360°街景影像與城市道路矢量地圖數據集成，構成三維實景影像與二維電子地圖聯動，通過網絡發布后，市政管理人員可在二三維實景影像地圖上進行市政資產的空間量測、維護信息查詢等。如圖2所示。

圖2　三維實景影像與二維電子地圖在線發布

五、結束語

隨著智慧城市建設的不斷發展，相繼出現了一些用于城市部件監測與管理的三維可視化監測管理平臺。目前這些管理平臺均缺乏有效的空間數據的支持，平臺的監測管理功能難以充分發揮。而通過Trimble 360°實景影像移動測繪系統MX7獲取的連續可量測實景圖像可生成城市部件GIS數據庫。在城管信息化應用中，GIS數據與可量測的實景圖像完美結合，不但優化了城管工作流程，也進一步拓展了城管信息系統的功能，使其從原來的二維網格管理升級為實景化的城市管理系統。相信隨著車載360°實景影像移動測繪系統在智慧城市市政資產管理應用中的不斷發展，一定能大大提升市政資產的管理水平。

廣告

（本專欄由天寶測量部和本刊編輯部共同主辦）