SSW車載激光建模測量系統(tǒng)

2015年9月10日SSW車載激光建模測量系統(tǒng)

SSW車載激光建模測量系統(tǒng)由中國測繪科學研究院北京四維遠見信息技術(shù)有限公司、首師大三維信息獲取與應用教育部重點實驗室，經(jīng)過6年的開發(fā)、研制，獲得多項專利，于2011年11月通過國家測繪地理信息局組織的鑒定。目前已實現(xiàn)批量生產(chǎn)，推廣應用，是國內(nèi)外水平較高的測量型面向全息三維建模的移動測量系統(tǒng)。SSW系統(tǒng)的應用目標是自動生產(chǎn)城市多要素結(jié)構(gòu)化的三維模型，簡稱城市全息三維，系統(tǒng)研發(fā)中的硬件研制、標準制定、軟件開發(fā)都圍繞這個目標進行。SSW系統(tǒng)生產(chǎn)的的全息三維模型優(yōu)于傳統(tǒng)的三維，可以一測多用，為全市多個專業(yè)部門使用。是大數(shù)據(jù)時代為智慧城市建設(shè)提供地理信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

對人類活動的室內(nèi)外及地上下空間的各種不可移動的實體（對象）以15cm的粒度和15cm的精度進行結(jié)構(gòu)化建模。全息三維模型的定義全息三維的特點1.新穎性：更精細、更精確、更真實2.智能化：全自動智能化生產(chǎn)3.結(jié)構(gòu)化：數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的

（分類、結(jié)構(gòu)線、管理到對象）4.開放性：程序、作業(yè)員、網(wǎng)民第一部分系統(tǒng)優(yōu)勢一、設(shè)備可縮回車內(nèi)，便于保存二、三種工作方式應用范圍寬三、設(shè)備高度集成四、精度高五、支持PPP，無需基站（工藝流程正在調(diào)試）六、定制硬件七、標準先行八、核心優(yōu)勢：全自動分類提取九、“一鍵”建立全息三維十、配套銷售大型軟件SWDY點云工作站十一、管理到實體十二、地理市情監(jiān)測與統(tǒng)計分析系統(tǒng)優(yōu)勢一、設(shè)備可縮回車內(nèi)，便于保存設(shè)備縮回車內(nèi)二、三種工作方式應用范圍寬

大車內(nèi)裝有三輪，抵達測區(qū)后，推出三輪車，進行地庫或小區(qū)掃描作業(yè)除了最常用的大車推掃外，還有兩種工作方式：一是三輪車推掃三輪車在地庫中作業(yè)地下車庫建模成果漫游大車裝載高臺轉(zhuǎn)掃設(shè)備抵達測區(qū)后，可進行5m高臺轉(zhuǎn)掃，獲取高精度絕對坐標點云（3cm），可用于地籍修測、測繪成果質(zhì)量檢查等。三、設(shè)備高度集成

除了電源、車輪編碼器、無線控制面板外，其余全部設(shè)備都集中在一個箱子里，可用更換的方式進行售后維護，無需重新檢校。車載激光RTW最新國產(chǎn)車載激光RTW已經(jīng)趕上全球最先進的車載激光器點頻達到500khz線頻達到200hz（掃描頭達到12000轉(zhuǎn)）車速可達60km/h--80km/h四、

精度高銀川路面高程成果精度統(tǒng)計表1.高精度路面高程精度可達到2cm以下行政區(qū)名稱：冶陶鎮(zhèn)序號點號實測坐標檢查坐標坐標差值△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合計

0.032中誤差M=sqrt(∑[△L2]/2N)0.031注：實測坐標由CORSRTK測量獲取2.在GPS信號正常地帶進行絕對坐標高臺轉(zhuǎn)掃，可以達到3cm的點云精度，邯鄲高臺轉(zhuǎn)掃精度統(tǒng)計3.在有1:500圖電子版或控制點的情況下，自動點云糾正功能，可使點云精度達到5cm

4.

在GNSS信號正常情況下，無需用第三方數(shù)據(jù)糾正，可以達到20cm的精度。

5.地庫精度：由于使用了漂移0.01°/h的IMU，系統(tǒng)在地下工作二十分鐘，可達到30cm的精度。6.全景照片魚眼鏡頭單機的畸變差改正，可達到一個像元以下（國內(nèi)未見報道），確保全景拼接的精度魚眼鏡頭檢校場魚眼鏡頭單機檢校軟件界面五、支持PPP，無需基站（工藝流程正在調(diào)試）系統(tǒng)支持組合導航運算使用單點定位無需基站SSW系統(tǒng)應用在基站查分模式下，基站的值守與搬遷費時費力，所以CORS站數(shù)據(jù)來進行組合導航計算很有必要，已經(jīng)在部分測區(qū)成功應用。由于SSW系統(tǒng)采用的組合導航軟件支持單點定位，所以無基站單點定位的作業(yè)是可行的，其精度取決于糾正點的密度，SSW系統(tǒng)的單點定位工藝流程正在調(diào)試之中。IE精密單點定位數(shù)據(jù)處理流程GNSS精密單點定位處理精密單點定位點云精度統(tǒng)計點號已知控制點點云采集點偏差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所統(tǒng)計點個數(shù)38個，中誤差結(jié)果Mx=0.029m，My=0.042m注：控制點平移Px=-0.239m，Py=-1.619m六、定制硬件

SSW-Ⅳ、SSW-P（普及型）、SSW-J（街景型）任選，參見附錄SUV、升降大車任選高精度IMU、低精度IMU任選

高分辨微單全景、Ladybug5任選七、標準先行60種實體分類碼表、屬性表數(shù)據(jù)格式等“標準”在軟件研發(fā)前就已確立

1.實體二級模型分十組60類1建筑物①建筑物的框架模型；②樹葉（植物組）2沿路組①擋音墻；②金屬隔離帶；③水泥隔離帶；④籬笆樹；⑤路肩；⑥混合隔離帶（鐵桿+水泥墩）；⑦電線3為TQTQ服務的路邊線矢量4地路面①地面；②路面5桿組①樹干；②電桿；③路燈；④擋車柱；⑤*光板；⑥路柵欄；⑦路柵欄以外的其它柵欄6牌組①大交標整體；②小交標整體；③路名牌整體；④站名牌整體；⑤拐彎標志整體7路邊箱體組①沙桶；②垃圾箱；③電話亭；④其它箱體（收費亭、出風口、傳感器箱體）8探頭組①長探頭整體；②圓探頭整體；③紅綠燈整體9井蓋組①井蓋；②下水篦子10X型拉框建模；①龍門架整體；②高壓線整體；③過街天橋綜合體；④公交站綜合體序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式5桿組路欄柵440100路欄柵-440100矢量擋車柱440200擋車柱-440200符號擋光板440300擋光板-440300鋪設(shè)路燈（桿+燈）440400路燈-440400測區(qū)符號電桿540200電桿-540200測區(qū)符號樹干940100樹干-940100矢量+假紋理行道樹樹干940200行道樹樹干-940200矢量+假紋理樹整體940300樹整體-940300樹干+樹葉其它柵欄：不含路欄柵的欄柵(包含公交站欄柵、樹欄柵、單位圍墻欄柵、水邊欄柵、立交橋匝道和盤橋欄柵，空調(diào)欄柵不表現(xiàn))240100其他欄柵-240100矢量每組包含若干類，例如桿組包含9個類，

為節(jié)省篇幅，其它組不一一列舉

幾何屬性表文件的命名規(guī)則：‘工程名(時間+地點)_構(gòu)件名.txt’intID;//該構(gòu)件的ID碼XYZ；//邊界點大寫坐標（按順序排列）h/w/W;//存放欄柵的高度，或者分道線的寬度顏色信息

若沒有高度、寬度、顏色就輸‘Null’intLayer;//該構(gòu)件的一級模型（后四位為0）/二級模型（后四位非0） doubleAverage_X;//該構(gòu)件X坐標平均值（單位：米） doubleAverage_Y;//該構(gòu)件Y坐標平均值（單位：米） doubleAverage_Z;//該構(gòu)件Z坐標平均值（單位：米） floatAverage_x;//該構(gòu)件x坐標平均值（單位：米） floatAverage_y;//該構(gòu)件y坐標平均值（單位：米） floatAverage_z;//該構(gòu)件z坐標平均值（單位：米） floatArea;//該構(gòu)件的面積（單位：平方米） floatMax_x//該構(gòu)件x坐標的最大值（單位：米） floatMax_y;//該構(gòu)件y坐標的最大值（單位：米） floatMax_z;//該構(gòu)件z坐標的最大值（單位：米） floatMin_x;//該構(gòu)件x坐標的最小值（單位：米） floatMin_y;//該構(gòu)件y坐標的最小值（單位：米） floatMin_z;//該構(gòu)件z坐標的最小值（單位：米） doubleMax_X;//該構(gòu)件X坐標的最大值（單位：米） doubleMax_Y;//該構(gòu)件Y坐標的最大值（單位：米） doubleMax_Z;//該構(gòu)件Z坐標的最大值（單位：米） doubleMin_X;//該構(gòu)件X坐標的最小值（單位：米） doubleMin_Y;//該構(gòu)件Y坐標的最小值（單位：米） doubleMin_Z;//該構(gòu)件Z坐標的最小值（單位：米） intPianming;//片號2.實體屬性表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

每一個實體例如每棵樹、每個燈、每個擋車柱、每個交通牌、每一棟建筑物都有一個唯一的辨認碼（由類碼和ID碼組裝而成），并對應一個唯一的屬性表，這個屬性表是向后端軟件開放的橋梁，可以用于后端3DGIS的建模顯示，統(tǒng)計分析等各類應用開發(fā)。八、核心優(yōu)勢：全自動分類提取樹干路燈電線/電線桿擋車柱柵欄擋光板自動提取成果展示紅綠燈路邊箱體垃圾桶植物大、小交通標志下水篦子自動提取成果展示轉(zhuǎn)彎標志過街天橋建模建筑物框架模型墻角點疊加在俯視點云自動提取成果展示地面高程渲染斷面線高程注記點自動提取成果展示三維階梯自動提取成果展示九、“一鍵”建立全息三維

全息三維模型的建立只需敲一個鍵，在夜間進行計算，編輯工作量很小，不足10%。一鍵建模成果（濰坊地區(qū)，未經(jīng)任何編輯）

以上錄像中所見到的一鍵模型，系統(tǒng)還對提取出來的每一類中的實體個數(shù)進行了統(tǒng)計并輸出到文件中供查看。自動提取結(jié)果匯總十、配套銷售大型軟件SWDY點云工作站（自主知識產(chǎn)權(quán)，無產(chǎn)權(quán)糾紛）有自主知識產(chǎn)權(quán)的交互軟件

點云工作站SWDY

點云和影像的數(shù)據(jù)量極大，無論是觀察點云還是觀察零級模型，并疊加一級模型和二級模型的矢量與模型，并在此基礎(chǔ)上制作測繪產(chǎn)品，都急需要一個計算機內(nèi)的點云、矢量、模型與人眼的立體交互，進行觀察和測量。幾種國外通用的點云處理軟件都不具備這樣的功能，只有CAD和MST逐漸的加裝了點云導入功能，但是功能有限，存在版權(quán)糾紛，更談不上自動提取。本系統(tǒng)所提供的點云工作站SWDY具有極其強大的交互功能，SWDY是系統(tǒng)應用的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)最大的特點之一，也是開發(fā)人員不可或缺的助手，SWDY點云工作站的特點①采用JX-4G全數(shù)字攝影測量工作站完全相同的硬件；②基于金字塔四叉樹點云數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和LOD支持下的海量點云的導入和快速漫游：單眼、雙眼立體，鼠標測圖、手輪測圖，背景移動、測標移動可選③豐富的2D/3DGIS數(shù)據(jù)導入、導出；④有強大的人機交互工具對點云、第三方數(shù)據(jù)、本系統(tǒng)的提取的一級/二級模型進行瀏覽、檢查、編輯、應用；⑤SSW的智能化后處理功能日趨強大，此時仍離不開SWDY的可視化檢查、編輯修改等。1.數(shù)據(jù)管理2.顯示瀏覽3.地面濾波及應用4.照片同步5.手工矢量測圖及部件測圖6.面向手工建模的服務SWDY點云工作站的基本功能

基本功能實現(xiàn)了各類格式點云、矢量、模型數(shù)據(jù)導入導出和交互操作、機助測圖、機助建模，內(nèi)容龐大，請參考附錄SWDY點云工作站不僅是：1.編程開發(fā)的重要輔助工具；2.也是作業(yè)員手動交互作業(yè)（矢量、部件、建模等）的平臺；3.還是系統(tǒng)全自動作業(yè)的不可或缺的軟件系統(tǒng)。輔助全自動作業(yè)的具體體現(xiàn)為如下功能：

一鍵模型難免有少量的錯、漏，系統(tǒng)提供了高效的編輯命令，可以從選中的一級模型直接進行二級模型提取，并對相應的屬性表進行添加或更改。1.對一鍵模型的一體化編輯

一體化編輯是按組進行，對于每一組中間所包含的若干個類，編輯檢查時，按類逐個把提取出來的二級模型在SWDY加載進來，通過漫游瀏覽或onebyonecheck命令，對于提取出來的二級模型進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)提取錯誤，可調(diào)用系統(tǒng)的功能刪掉錯誤的二級模型，并且拉框調(diào)用由一級模型提取二級模型的函數(shù)，把框內(nèi)的一級模型提取出新的二級模型并賦予相應的實體分類碼來實現(xiàn)對一鍵模型中的“錯誤”進行更改編輯，所有的錯誤提取都經(jīng)過了更改之后，再來對遺漏進行人工補測，補測的辦法是打開全體原始點云，同時打開全體實體模型，漫游瀏覽，找到漏提的位置，再進行手工建模。2.基于提取的半自動矢量測圖和部件測量，

體驗深受作業(yè)員歡迎半自動矢量測圖全自動提取建立的全息三維中大量的實體都是測圖或部件所要測的內(nèi)容，本系統(tǒng)不需要再去測這些對象，只需運行轉(zhuǎn)換程序（ZF），改變分類碼，并且配置符號，就能以極快的速度得到大部分的矢量或部件的成果。以樹和路燈為例：原始點云提取出的樹干只看路邊線、樹干和路燈點狀符號表現(xiàn)的樹干和路燈運行轉(zhuǎn)換程序后得到的路燈和樹干導入CASSCASS下局部放大3.半自動點云糾正功能由于GPS信號失鎖，點云精度會下降，這就離不開點云糾正，純手工的點云糾正工作效率極低，SWDY提供了半自動的點云糾正功能，比過去手工完成的糾正效率大大提高，點云糾正支持四種糾正模式：（1）向少量野外測的控制點進行點云糾正；（2）用1:500底圖進行點云自動糾正；（3）重復掃描（正反掃）的點云取平均后再糾正；（4）輔路向主路靠攏糾正。

糾正的過程為：用點云特征點提取、第三方數(shù)據(jù)導入、坐標系統(tǒng)統(tǒng)一、尋找同名點、解算糾正參數(shù)并剔除粗差、糾正點分布預覽、迭代、確認后輸出最終結(jié)果（包括點云、軌跡、像片的曝光點及姿態(tài)的糾正計算）。十一、管理到實體

所建立的三維模型是管理到實體的（國內(nèi)外未見報道），只有“圖層”管理是遠不夠的，只有管理到實體，才能進行統(tǒng)計分析，才能做到：不僅得到統(tǒng)計分析的數(shù)值結(jié)果，而且可以得到它的空間分布，這才能滿足終端用戶的各種要求。讓我們再次重申管理到實體的重要性：迄今為止，測繪成果發(fā)布的GIS平臺大部分都沒有管理到實體，只有圖層管理，沒有實體管理，這使得專業(yè)部門（例如水利、公安部門）拿到這些數(shù)據(jù)之后不得不重新加工，從統(tǒng)計分析國情/市情監(jiān)測的角度來看，沒有管理到實體的統(tǒng)計分析成果，僅僅是一個統(tǒng)計值，沒有空間分布，只能認識世界，不能改造世界。所以管理到實體的系統(tǒng)才是一個完備的、實用的系統(tǒng)，SSW系統(tǒng)正是這樣的系統(tǒng)。舉例一：用戶要對樹徑大于20cm的樹木植入芯片舉例二：

公路改擴建時要按類按實體（每棵樹、每棟建筑物）進行賠償預算和賠償?shù)膱?zhí)行在SWDY中可以對某一類中的實體模型逐個以高亮度或帶框顯示出來，同時彈出它的屬性表，這表明SSW所生產(chǎn)的全息三維數(shù)據(jù)是管理到實體的，即每一個實體（對象）有一個唯一的辨認碼（分類碼與順序ID碼組裝而得），這個辨認碼是全市/全國唯一的，每個實體又對應一個唯一的屬性表。屬性表中包含了該實體的辨認碼、結(jié)構(gòu)矢量、坐標統(tǒng)計值及人文屬性等，是后端軟件開發(fā)不可缺少的原始數(shù)據(jù)。管理到實體不僅可以為后端3DGIS應用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，還可以作為系統(tǒng)本身全息三維建模后的逐實體檢查（onebyonecheck）舉例三：

建筑物按棟拔除，并植入新建筑物的景觀效果十二、地理市情監(jiān)測與統(tǒng)計分析 SSW基于全息三維模型可以進行統(tǒng)計分析，實現(xiàn)地理市情的調(diào)查與監(jiān)測，可監(jiān)測的項目分8個方面，共計33項：按類統(tǒng)計分析的8個方面序號統(tǒng)計分析項目1井蓋方面2道路方面3路面方面4植物方面5柵欄，隔離帶，擋音墻6路邊附屬實體統(tǒng)計7城市流水及淹沒方面81:500圖修測需求調(diào)查與三維違建調(diào)查路面方面的5項統(tǒng)計分析內(nèi)容

地面車轍的高程夸大顯示，來判斷是否需要重新鋪裝路面下水篦子匯水面積的彩色渲染

路面破損（如坑）信息采集統(tǒng)計報表

路面存有臟亂差垃圾的信息提取，提供需要清掃路面區(qū)域的信息

路面瀝青溶解變形，導致高度變化形成“非正常減速坡”信息的提取，形成報表

路面漆長期碾壓導致不清晰、破損，需要重新涂漆的區(qū)域的信息提取為節(jié)省篇幅，以路面方面、植物方面為例；植物方面的6項統(tǒng)計分析內(nèi)容

被樹葉遮擋探頭作用范圍可視化文件的形成

被樹葉遮擋紅綠燈的可視化文件形成

樹木的樹干地徑、胸徑、米徑的統(tǒng)計報表

電線與樹葉“打架”需要剪枝的信息提取

植物枯黃需要重新綠化的植物監(jiān)測統(tǒng)計報表

樹冠生物量的統(tǒng)計詳細情況請參考附錄立交橋下淹沒狀況的可視化各種轎車/SUV/大車涉水通過提示線/面第二部分SSW系統(tǒng)應用范圍與工程案例目前大多數(shù)移動測量系統(tǒng)的軟件開發(fā)都是直接面向點云，在現(xiàn)有的某種第三方軟件加載點云進行人工交互，獲得測繪成果，效率低，精度差，應用范圍有限。

而SSW系統(tǒng)是用點云經(jīng)過計算分類提取出零級、一級、二級模型（城市全息三維），在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)各類測繪成果（以一概全）。

這是SSW系統(tǒng)最重要的特點。先自動生產(chǎn)全息三維，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)各類應用這樣做的好處是

效率大為提高、精度提高、應用范圍擴大

一.全息三維與街景采集二.矢量與部件測圖三.面向公路管理部門的各項應用服務四.巷道建模與地鐵隧道變形監(jiān)測五.高精度車道級導航數(shù)據(jù)采集六.地下停車場數(shù)據(jù)采集七.高精度路面高程測量八.違建調(diào)查九.測繪成果質(zhì)量檢查十.地理市情調(diào)查與監(jiān)測十一、農(nóng)村確權(quán)調(diào)查十二、水岸景觀建模各種應用與案例目錄一、全息三維與街景采集利用SSW系統(tǒng)，武漢長江空間公司用交互建模的手段完成了三峽較大面積的城市精細建模任務。變寬隧道模型四維遠見公司用SSW系統(tǒng)通過交互建模的手段完成了北京測繪院交予的北京市豐臺區(qū)南四環(huán)總部基地較大面積的城市精細建模任務。建模成果利用SSW系統(tǒng)，武漢長江空間公司用交互建模的手段完成了小浪底較大面積的城市精細建模任務。變寬隧道模型只對街道掃描，全息三維的成果就是模型街景（二代街景），有望成為新一代網(wǎng)上街景服務的模式，這種方式更直觀、更真實、更便于網(wǎng)民參與。SSW系統(tǒng)也可以生產(chǎn)一代街景照片街景（一代街景）網(wǎng)上發(fā)布一代半街景北京木樨地立交橋模型漫游二代街景二.矢量與部件測圖SSW系統(tǒng)已經(jīng)在全國各地矢量測圖試驗，特別是在農(nóng)村地籍測量，特點是精度高（5cm），效率高，自動提取墻角點，下面以西寧數(shù)據(jù)為例，展現(xiàn)快速高精度矢量測圖的過程。

迄今為止，部件測量都是用立體照片定位，精度很差，高達2m，第二種方式采用地理參考全景影像，以點云做后臺，讀取地物點坐標，精度可到0.5m，但是不能自動化，而SSW車載激光建模測量系統(tǒng)在一鍵建立全息三維的基礎(chǔ)上進行轉(zhuǎn)換得到部件，再適當編輯，效率、精度都大大提高。2013年7月武漢濱湖電子有限責任公司利用SSW系統(tǒng)完成了大連市高新區(qū)的部件測量任務。測區(qū)名稱：大連金州區(qū)面積：面積約220平方公里，路線長度1370公里上市公司數(shù)字政通利用SSW-Ⅰ型車先后完成了廣州市等多個城市的部分部件測量任務。全景與點云數(shù)據(jù)匹配廣州市城市管理委員會三維實景與城市管理部件普查項目中，利用移動道路激光全景影像采集技術(shù)，采集全市域436平方公里區(qū)域內(nèi)高速、主次干道影像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集時間為2012年3月17日至2012年6月20日2012年北京宏微聯(lián)測繪科技有限公司在北京回龍觀地區(qū)完成200km車程的沿途部件測量。數(shù)據(jù)在SWDY中的整體顯示三、面向公路管理部門的各項應用服務1.公路竣工測量2.現(xiàn)有資產(chǎn)調(diào)查與管理3.公路綠化規(guī)劃調(diào)查與施工4.既有線改造理賠預算在道路改擴建和資產(chǎn)調(diào)查方面，SSW系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，在四川自貢進行了相關(guān)的生產(chǎn)和試驗。結(jié)果表明系統(tǒng)測量精度高（高程2cm）完全能夠滿足生產(chǎn)要求，作業(yè)效率高（每天能完成100km道路掃描任務），智能后處理程度高。四維遠見完成了浙江省嘉紹高速道路測量任務通遼測繪院76km道路帶狀圖及零級模型制作成果的細貌圖

SSW系統(tǒng)由于采用高精度IMU，可以在巷道或隧道中進行移動掃描，得到絕對坐標的點云，所得到的精度取決于糾正點的密度，可以用于巷道的自動三維建模，用于管理和救災規(guī)劃。同時還可以以5mm的精度對地鐵隧道變形進行快速監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)變形后再用定點激光進行精確測量。四.巷道建模與地鐵隧道變形監(jiān)測軟土地帶地鐵管道收斂誤差測量上海地鐵點云漫游地鐵中作業(yè)的設(shè)備北京地鐵隧道點云的漫游五.高精度車道級導航數(shù)據(jù)采集目前可以以35km/h車速在高速上采集，以10cm的精度自動得到地面漆標示物的點云，并對虛實分道線進行矢量化和道路兩側(cè)附屬物的建模，滿足導航公司的ADAS數(shù)據(jù)采集和進一步自動駕駛的數(shù)據(jù)采集，效率比現(xiàn)在導航公司所采用的方法提高很多，下一代200hz的激光掃描儀可以達到60km/h的車速。自動駕駛數(shù)據(jù)漫游

導航數(shù)據(jù)生產(chǎn)已經(jīng)：1.從低精度（米級）走向高精度（20cm）：2.從二維矢量走向三維矢量；3.從只測道路到測分道線；4.從人工提取走向自動提取，這就可以為汽車自動駕駛提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此這方面的任務現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)，特別是在國外已經(jīng)有大量類似的任務，國內(nèi)導航公司也陸續(xù)出現(xiàn)這樣的需求。SSW系統(tǒng)已經(jīng)在兩個測區(qū)完成了相應這方面的任務，得到上市導航公司的好評。四維圖新用SSW系統(tǒng)完成了京承高速約20km的用于高端導航的數(shù)據(jù)采集任務武漢濱湖電子有限公司用SSW系統(tǒng)完成了保定用于高端導航的數(shù)據(jù)采集任務京承高速約300km的高端導航數(shù)據(jù)采集提交給甲方成果的細貌圖當前地下空間的建模任務逐漸多起來，由于SSW系統(tǒng)IMU精度高，SSW-Ⅳ型系統(tǒng)可以把小車運到現(xiàn)場進入地庫，適合承擔地下空間的建模任務，建模過程基本上是自動的。地下分類標準與地面不一致，需要調(diào)整，由于車位線被車遮擋，所以仍需以機助的、批方式的采集車位線，交互工作量很少，精度可以達到±30cm。六.地下停車場數(shù)據(jù)采集基于交互的停車場矢量測圖成果四維遠見公司完成了國家測繪地理信息局地下車庫的數(shù)據(jù)采集試驗街景數(shù)據(jù)與二維地圖聯(lián)動效果圖四維遠見公司完成了三元橋四維圖新地下車庫的數(shù)據(jù)采集任務江蘇省測繪工程院在江陰市承擔全市的地下空間建模任務，于2015年1月17日通過方案評審，在此之前曾用SSW系統(tǒng)在進行地下掃描精度試驗，獲得江蘇省質(zhì)檢站的檢測通過，即將于2015年進行大規(guī)模生產(chǎn)。七.

高精度路面高程測量SSW系統(tǒng)在銀川在多款外國移動測量系統(tǒng)精度不夠的情況下，經(jīng)過試驗，獲得甲方認可，拿到150km的路面高程測量。路面高程中誤差達到±1.4cm2014年10月8日開始，四維遠見公司承擔了寧夏銀川的高精度路面高程測量項目，完成了京藏高速寧夏段約160km的路面測量，平面精度達到5cm，高程精度達到1.7cm，系統(tǒng)精度高，滿足生產(chǎn)要求。

兩款外國車開抵銀川做實驗達不到甲方精度要求的情況下，國產(chǎn)SSW系統(tǒng)能滿足甲方的精度要求，并且獲得該項目的生產(chǎn)合同。四維遠見公司用SSW系統(tǒng)完成了銀川京藏高速寧夏段約160km的路面測量任務京藏高速寧夏段約160km的高精度路面高程測量彩色點云八.違建調(diào)查當前城鄉(xiāng)結(jié)合部的違建現(xiàn)象嚴重，違建調(diào)查的需求逐漸增多，以北京地區(qū)為例：每3個月對四環(huán)到六環(huán)進行掃描，并自動建立建筑物框架模型，模型相減發(fā)現(xiàn)變化。第一次掃描的點云第二次掃描的點云兩次提取的一級模型疊加顯示（不同顏色表示）一級模型相減即為違建部分用這樣的辦法來發(fā)現(xiàn)違建，比起通過瀏覽兩次全景照片的方法效率高，不會漏。

北京市郊區(qū)違章建筑和加蓋樓層的現(xiàn)象嚴重，要求每三個月要采集一次數(shù)據(jù)，航飛空域難以申請，很多違建在已有基礎(chǔ)上加蓋樓層，所以要用三維白模來比對發(fā)現(xiàn)變化，這正是SSW系統(tǒng)的長處，為此北京測繪院使用兩臺SSW系統(tǒng)連續(xù)對北京郊區(qū)采集數(shù)據(jù)，來為北京市容整頓和違章建筑的違法依據(jù)，截止2015年4月已經(jīng)采集了約一萬三千公里的數(shù)據(jù)，迄今已采集兩萬余公里。選擇GNSS信號好的地區(qū)，從大車取出5m高臺進行轉(zhuǎn)掃，可以對周圍300m以內(nèi)的地物以中誤差3cm的精度獲得高密度點云，實現(xiàn)高效測繪成果質(zhì)量檢查。九.測繪成果質(zhì)量檢查十.地理市情調(diào)查與監(jiān)測按類統(tǒng)計分析SSW系統(tǒng)建立的全息三維是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，是管理到實體（對象）的數(shù)據(jù)，這就為統(tǒng)計分析的軟件開發(fā)提供了最重要的條件，目前只做了部分統(tǒng)計分析項目，只要需求明確，軟件就很容易開發(fā)。十一、農(nóng)村確權(quán)調(diào)查

使用SSW車載激光建模測量系統(tǒng)的優(yōu)點是：1.不受航飛天氣影響，隨時可以作業(yè)；2.比RTK相比，外業(yè)工作量減少；3.精度高，在GPS信號好時，中誤差可達10cm（100m處），適當增加控制點后，中誤差可達5cm，可用于1:500（含地籍）補修測和小面積1:500圖的生產(chǎn)。在沒有提取的情況下，對點云進行切點，非常糾結(jié)，作業(yè)很困難，本系統(tǒng)采取先提取特征點，只需對特征點進行捕捉、矢量化，用戶感覺很好。2013年6月5日開始，在江西省鉛山縣由北京勘察技術(shù)工程有限公司承擔的江西省鉛山縣農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證地形圖測量項目，成圖面積約60km22013年3月河北博翔地理信息技術(shù)有限責任公司在邯鄲進行農(nóng)村確權(quán)地籍測量，實現(xiàn)了高精度的高臺轉(zhuǎn)掃，達到了無控制，中誤差5cm的精度高臺轉(zhuǎn)掃點云數(shù)據(jù)成果2013年5月和7月遼寧國地測繪有限公司兩次赴丹東進行農(nóng)村確權(quán)地籍圖測繪的試驗性生產(chǎn)。數(shù)據(jù)成果十二、水岸景觀建模

目前在美國五大湖區(qū)和濰坊的河道進行過水上掃描SSW系統(tǒng)掃描的軍艦點云濰坊水岸點云漫游車載激光建模系統(tǒng)的應用尚4處于初級階段，有待廣大用戶進一步拓展，特別是與3DGIS開發(fā)商連接后，從3DGIS供應商的出口還會找到更多的應用。

通過網(wǎng)絡向全社會各行業(yè)和全民提供室內(nèi)外、更精細、更精確、更逼真的全息三維服務將使GIS產(chǎn)業(yè)進入新的時期。謝謝附錄一、各類技術(shù)指標1.SSW-Ⅳ型系統(tǒng)技術(shù)指標2.SSW-P型系統(tǒng)技術(shù)指標3.SSW-J型系統(tǒng)技術(shù)指標4.SSW系統(tǒng)配套軟件一覽表二、企業(yè)標準1.實體分類碼表2.實體屬性表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.統(tǒng)計分析的各個方面與項目4.售后服務承諾

目錄一、各類技術(shù)指標1.SSW-Ⅳ型系統(tǒng)技術(shù)指標硬件配置車載平臺（可選其一）商務車的開天窗和有舉升機構(gòu)的改造越野車加裝頂部的安裝平臺加配電動三輪車+可移動高臺轉(zhuǎn)掃設(shè)備照相機微單全景相機激光掃描儀RTWIMU里程計DMI測量型GPS接收機及天線轉(zhuǎn)臺數(shù)據(jù)處理計算機SWDY硬件平臺激光掃描儀點頻500khz線頻200hz距離2m—600m反射率80%四回波有相對測量精度≤1cm安全級別2級視場角360°無盲區(qū)發(fā)散角0.3marc（光斑大?。┕ぷ鳒囟?20℃—40℃射程長，相比較目前國內(nèi)外車載用激光，其測距最長；頻率高，點云密，可實現(xiàn)智能抽??；多回波。激光掃描儀RTW技術(shù)指標高性能的IMU有如下好處：初始化時間短，初始化時不需要所謂的的“大機動”；掃描期間不怕臨時停車（如紅綠燈）或者減速，可以支持較長時間GPS失鎖。除此之外，選擇如此精密的IMU，也是因為在射程遠時和轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)掃時保證點云精度。慣性測量單元IMU技術(shù)指標

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

保持精度：Roll：1‰，Pitch：1‰，Yaw：3—5‰GPS信號良好，經(jīng)POS解算后：Roll：2‰，Pitch：2‰，Yaw：5‰，定位精度：平面<5cm，高程<5cm；脈沖（DMI）：分辨率5mm微單全景相機技術(shù)指標相機個數(shù)：5+1單機焦距：10mm單機幅面：3/4畫幅，2000萬像元像元尺寸：4.2μm單機畸變：＜3μm最小曝光間隔：2s全景照片幅面：14000萬像元*7000萬像元所采用的相機優(yōu)點如下：

分辨率高，可以看清遠處商店標牌上的字以及路面部分井蓋上的字，給觀察者一個滿意的視覺效果。

軟件配置組合導航軟件IE（含GPS差分及單點定位）絕對坐標點云生成軟件（激光與POS融合）圖像的畸變差改正、定位定姿、為點云賦RGB軟件點云的自動分類、提取，矢量化，構(gòu)件化（一級

模型自動建立）等軟件二級模型的建立SWDY點云工作站軟件SWDY軟件功能一覽表序號名稱功能要求1數(shù)據(jù)管理批命令建立金字塔，計算LOD（俗稱“打包”）未經(jīng)“打包”的點云的讀入和顯示，用于對點云進行編輯GIS（二維）數(shù)據(jù)的導入導出模型數(shù)據(jù)的導入導出2顯示瀏覽各種顯示方式的切換真立體與透視立體兩種觀察方式的切換點云的選層顯示、分層加載（即使二級模型建立好后，用戶還有觀察計點云的欲望）一級模型/二級模型的選層顯示按行車軌跡自動漫游序號名稱功能要求2顯示瀏覽超級放大鏡功能高程夸大顯示（可人工找到下水篦子）按相對坐標（小寫坐標）截取點云顯示按相對坐標顯示一級模型各種渲染3地面濾波及應用地面的自動提取和生成DEM基于任意抽稀的點云的高程注記點生成基于自動DEM的高程注記點生成自動生成等高線生成正射影像基于自動DEM的道路縱橫斷面生成4照片同步面陣瀏覽全景瀏覽（3D地理參考全景照片）生成快速模型（零級模型）序號名稱功能要求4照片同步在全景照片上量測三維坐標熱鍵漫游（實現(xiàn)面陣/全景照片逐幀快速瀏覽）5矢量測圖及部件測圖測圖轉(zhuǎn)換軟件，用于從實體矢量轉(zhuǎn)換至國標分類碼的地圖矢量文件部件轉(zhuǎn)換軟件，用于從實體矢量轉(zhuǎn)換至部件分類碼表的部件文件矢量分層編碼文件（測圖/部件）的管理外部數(shù)據(jù)（如1:500地形圖）的導入及修測根據(jù)導入的1:500圖對整體點云進行平移（用于局部修測）基于點云的矢量采集及機助測圖命令交互式在線編輯、圖形編輯功能基于一級模型（構(gòu)件）的矢量測圖（巧用點云分層顯示和一級模型分層顯示的交互矢量采集，捕捉）屬性管理，構(gòu)件/實體的逐一檢查導出帶編碼的CASS文件及其它通用GIS文件序號名稱功能要求6面向建模的服務由實體矢量生成實體模型計算點云分類碼表的建立、修改、應用一級模型/二級模型分類碼表的建立、修改、應用、顯示、刪除基于自動提取的一級模型、二級模型、分層的點云的精細建模機助交互式精細建模實體人文屬性表的建立和編輯補漏成果的內(nèi)業(yè)處理（野外手機拍照片貼紋理）同一類構(gòu)件或?qū)嶓w的逐個檢查（onebyonecheck）自動貼圖（有精度的紋理貼圖）基于交互的大型綜合型實體（過街天橋、汽車站）的拼裝路面、地面半自動建模2.SSW-P型系統(tǒng)技術(shù)指標技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標說明激光掃描儀測距范圍（m）2–150可根據(jù)需求調(diào)整，參考RA系列脈沖頻率（kHz）200回波模式1-4回波掃描視場（度）360無遮擋掃描頻率（Hz）100測距精度（mm）550米外場測角分辨率（度）0.002組合慣導定位精度（cm）5-10可配置雙GPS天線通過IE軟件后處理航向測量精度0.03度姿態(tài)測量精度0.02度系統(tǒng)系統(tǒng)重量（kg）<15工作溫度（度）-20–50系統(tǒng)功耗（W）80全景相機配置與SSW-Ⅳ型相同3.SSW-J型系統(tǒng)技術(shù)指標SSW-J系統(tǒng)配置表全景相機配置與SSW-Ⅳ型相同名稱關(guān)鍵器件備注組合導航系統(tǒng)測量型GNSS2臺車輪編碼系統(tǒng)1臺IMU(慣性測量單元)含IE軟件選配0.1度/小時影像獲取系統(tǒng)微單全景影像獲取系統(tǒng)詳細指標見附件控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)

電源系統(tǒng)電池一次充電工作8小時以上多路電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)軟件全景影像處理系統(tǒng)

4、SSW系統(tǒng)配套軟件一覽表

用戶將會得到可以得到如下13種軟件，可以完成全過程的數(shù)據(jù)處理，無需再購買任何第三方軟件。序號軟件名稱1點云工作站軟件SWDY2組合導航軟件IE3組合導航數(shù)據(jù)預處理軟件4影像預處理軟件5彩色點云生產(chǎn)軟件6影像勻光勻色處理軟件7生成全景照片及車牌模糊軟件8一級模型提取軟件TQ9二級模型提取軟件TQTQ10二級模型的提取平差軟件PC11房屋自動聯(lián)圖軟件LT12接邊軟件JB13城市要素統(tǒng)計分析與監(jiān)測軟件FX二、企業(yè)標準1、實體分類碼表

二級模型分十組實體1建筑物①建筑物的框架模型；②樹葉（植物類）2沿路類①擋音墻；②金屬隔離帶；③水泥隔離帶；④籬笆樹；⑤路肩；⑥混合隔離帶（鐵桿+水泥墩）；⑦電線3為TQTQ服務的路邊線矢量4地路面①地面；②路面5桿類①樹干；②電桿；③路燈；④擋車柱；⑤*光板；⑥路柵欄；⑦路柵欄以外的其它柵欄6牌類①大交標整體；②小交標整體；③路名牌整體；④站名牌整體；⑤拐彎標志整體7路邊箱體類①沙桶；②垃圾箱；③電話亭；④其它箱體（收費亭、出風口、傳感器箱體）8探頭類①長探頭整體；②圓探頭整體；③紅綠燈整體9井蓋類①井蓋；②下水篦子10X型拉框建模；①龍門架整體；②高壓線整體；③過街天橋綜合體；④公交站綜合體全息三維十組對應的類序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式1建筑物組建筑物框架模型300101建筑物框架模型-300101矢量+真紋理建筑物精細模型300601建筑物精細模型-300101矢量+真紋理建筑物垂直于道路的諸墻面320100建筑物垂直于道路的諸墻面-320100真紋理建筑物垂直于道路的合并虛擬面320200建筑物垂直于道路的合并虛擬面-320200真紋理建筑物面向道路的諸墻面330100建筑物面向道路的諸墻面-330100真紋理建筑物面向道路的合并虛擬面330200建筑物面向道路的合并虛擬面-330200真紋理建筑物垂直特征線340100建筑物垂直特征線-340100矢量建筑物水平特征線350100建筑物水平特征線-350100矢量序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式1建筑物組建筑物窗框矢量（暫時不做）300301建筑物窗框矢量-300301矢量陽臺底面310100陽臺底-310100假紋理樹葉、假山、土堆、旗幟990100樹葉-990100彩色點云籬笆樹990200籬笆樹-990200彩色點云2沿路組水泥隔離帶430200水泥隔離帶-430200放樣（需截面）道路隔音墻430300道路隔音墻-430300真紋理（最大最小az值相減或Height）路邊線450100路邊線-450100矢量金屬隔離帶450200金屬隔離帶-450200放樣混合隔離帶（鐵桿+水泥墩）450300混合隔離帶-450300未提出，暫定透明紋理電線540100電線-540100矢量序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式3為TQTQ服務的路邊線矢量路邊線-450100-ZH矢量4地路面組地面點云（探面）410100地面點云-410100彩色點云地面濾波點云（濾波）410800地面濾波點云-410800彩色點云路面點云410200路面點云-410200構(gòu)TIN鋪瀝青（點云抽稀1米、路邊線抽稀1米，集成構(gòu)TIN）基于影像的路面漆矢量410900基于影像的路面漆矢量-410900矢量路面漆點云410300路面漆點云-410300點云（抬高0.1米）分道線矢量410400分道線矢量-410400矢量（抬高0.1米）序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式5桿組路欄柵440100路欄柵-440100矢量擋車柱440200擋車柱-440200符號擋光板440300擋光板-440300鋪設(shè)路燈（桿+燈）440400路燈-440400測區(qū)符號電桿540200電桿-540200測區(qū)符號樹干940100樹干-940100矢量+假紋理行道樹樹干940200行道樹樹干-940200矢量+假紋理樹整體940300樹整體-940300樹干+樹葉其它柵欄：不含路欄柵的欄柵(包含公交站欄柵、樹欄柵、單位圍墻欄柵、水邊欄柵、立交橋匝道和盤橋欄柵，空調(diào)欄柵不表現(xiàn))240100其他欄柵-240100矢量序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式6牌組大交通標志牌（含電子交標）420100大交通標志牌-420100真紋理大交通標志整體420101大交通標志整體-420101真紋理+符號（桿）小交通標志牌420200小交通標志牌-420200真紋理單腿小交通標志整體420201單腿小交通標志整體-420201真紋理+真紋理拐彎指示牌420300拐彎指示牌-420300帶方向（左拐、右拐兩種）符號拐彎指示牌整體420301拐彎指示牌整體-420301帶方向（左拐、右拐兩種）符號公交站名牌420400公交站名牌-420400符號公交站名牌整體420401公交站名牌整體-420401符號（雙腿）序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式6牌組路名牌430100路名牌-430100真紋理路名牌整體430101路名牌整體-430101真紋理+符號7路邊箱體組垃圾桶300401垃圾桶-300401兩點符號電話亭300501電話亭-300501兩點符號防撞沙桶400101防撞沙桶-400101單點符號其他箱體400301其他箱體-400301真紋理（按實際的面）8探頭組紅綠燈燈頭490100紅綠燈燈頭-490100符號（橫、豎兩種）紅綠燈整體490101紅綠燈整體-490101組合符號+符號長探頭490200長探頭-490200兩點符號長探頭整體490201長探頭整體-490201兩點符號+符號序號組別包含的類名類碼對應的文件名建模方式8探頭組圓吊籃探頭490300圓吊籃探頭-490300符號圓吊籃探頭整體490301圓吊籃探頭整體-490301符號+符號9井蓋組井蓋（基于影像）410500井蓋-410500符號下水篦子410600下水篦子-410600兩點符號10X型過街天橋綜合體（含支柱）400401過街天橋綜合體-400401矢量+真紋理+點云+假紋理立交橋方立柱400501立交橋方立柱-400501假紋理立交橋/過街天橋托架400701立交橋托架-400701假紋理公交車站綜合體400201公交車站綜合體-400201矢量+真紋理+點云+假紋理龍門架整體401001龍門架整體-401001矢量高壓線塔500101高壓線塔-500101矢量10X型過街天橋綜合體（含支柱）400401過街天橋綜合體-400401矢量+真紋理+點云+假紋理2、實體屬性表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

幾何屬性表文件的命名規(guī)則：‘工程名(時間+地點)_構(gòu)件名.txt’intID;//該構(gòu)件的ID碼XYZ；//邊界點大寫坐標（按順序排列）h/w/W;//存放欄柵的高度，或者分道線的寬度顏色信息

若沒有高度、寬度、顏色就輸‘Null’intLayer;//該構(gòu)件的一級模型（后四位為0）/二級模型（后四位非0） doubleAverage_X;//該構(gòu)件X坐標平均值（單位：米） doubleAverage_Y;//該構(gòu)件Y坐標平均值（單位：米） doubleAverage_Z;//該構(gòu)件Z坐標平均值（單位：米） floatAverage_x;//該構(gòu)件x坐標平均值（單位：米） floatAverage_y;//該構(gòu)件y坐標平均值（單位：米） flo