為智慧城市服務地理信息采集(劉先林)

為智慧城市服務地理信息采集(劉先林)第一頁，共160頁。第一部分

概念第二頁，共160頁。行業(yè)在短短的二三十年間經(jīng)歷了快速發(fā)展：

模擬→數(shù)字→信息→智慧

（圖→數(shù)據(jù)→信息→監(jiān)測、決策）第三頁，共160頁。*智慧城市的目的：

節(jié)能、生態(tài)、環(huán)保、科學合理、可持續(xù)*智慧城市所用到的技術：

物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）、云計算、大數(shù)據(jù)…*智慧城市的地理空間基礎

結(jié)構(gòu)化的全息三維模型智慧城市第四頁，共160頁。在智慧城市時代，GIS新、老用戶對地理信息的要求更高：

●

更逼真（全面、三維）

●

更精細（GSD1mm，精度達±2cm）

●

更廣泛（室內(nèi)、地下）

●

更實時（四維采集）（普查→監(jiān)測）第五頁，共160頁。

為滿足這些更高的要求，GIS采集裝備在技術上將產(chǎn)生重大變化。第六頁，共160頁。測角、測距↓GNSS（單模到多模）↓增強定位（增加RFID，Wi-Fi，二維條碼等標志點輔助反求軌跡）定位

第七頁，共160頁。二維間接測量為基礎的三維重建↓三維直接測量為基礎的模型自動重構(gòu)測量方式第八頁，共160頁。被動（光學識別，電子識別）↓被動+主動（激光，微波，SAR）↓探測有無線電波發(fā)射的裝置探測方式與所用頻段第九頁，共160頁。單一傳感↓組合傳感器集成↓傳感器網(wǎng)絡傳感器數(shù)量第十頁，共160頁。5°→70°→90°→130°（五鏡頭傾斜相機）→360°（全景照片、360°激光）四鏡頭下視→五鏡頭斜片視場角第十一頁，共160頁。消耗人力（手工提取向量）↓消耗GPU、CPU計算機機時的智能化處理↓云計算后處理第十二頁，共160頁。傳統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)，特別是從制圖系統(tǒng)過渡過來的地理信息系統(tǒng)都有按圖層打開加載的功能，目前的三維地理信息系統(tǒng)大部分都是三維可視化系統(tǒng)，稱不上真正的3DGIS，充其量就是與二維GIS進行聯(lián)動，真正意義上的3DGIS需要有三維矢量、三維分析和實體屬性管理的功能。為平臺提供從只管理到圖層到管理到實體第十三頁，共160頁。三維地理參考全景影像（一代街景）↓街景模型（二代街景）街景采集的變遷第十四頁，共160頁。結(jié)構(gòu)化的三維模型數(shù)據(jù)應該有：

分層分類，實體化，輪廓線（三維矢量），屬性，

便于建立拓撲結(jié)構(gòu)和開展三維分析……對照二維GIS看三維GIS第十五頁，共160頁。

目前市面上大部分的建模成果都是以觀察為主，可稱之為零級模型/三維正射影像，沒有分層分類，沒有管理到實體，有的甚至于連結(jié)構(gòu)線都沒有，有的其紋理沒有精度，距離真正意義上的3DGIS還有很大差距。第十六頁，共160頁。實現(xiàn)上述變遷，我們需要一種多傳感器集成的“沉浸式”數(shù)據(jù)采集，采集方式從被動測量到主動測量。從間接測量到直接測量，又具有智能處理功能的裝備。為新一代的地理信息的采集需求的高峰做好裝備的準備，特別是智慧城市的建設提供有力的數(shù)據(jù)支撐。車載激光建模測量系統(tǒng)應運而生第十七頁，共160頁。第二部分

SSW車載激光建模測量系統(tǒng)第十八頁，共160頁。一、系統(tǒng)概況二、硬件優(yōu)勢，一機多用三、精度高四、奇妙的自動提取功能五、配套銷售各類軟件，無需第三方軟件六、典型工程案例七、應用前景廣闊八、SSW-Ⅳ型系統(tǒng)兼容了一代街景的全部功能第十九頁，共160頁。一、系統(tǒng)概況第二十頁，共160頁。

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年的產(chǎn)學研相結(jié)合的研發(fā)，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移動測量系統(tǒng)。研發(fā)歷程第二十一頁，共160頁。SSW系統(tǒng)系列產(chǎn)品配全景相機，不能轉(zhuǎn)掃，不能縮回車內(nèi)SSW-Ⅰ型第二十二頁，共160頁。SSW-Ⅱ型可升高3米，可以轉(zhuǎn)掃，可以縮回車內(nèi)第二十三頁，共160頁。SSW-Ⅲ型可在3米處推掃或轉(zhuǎn)掃，機頭不可縮回車內(nèi)，可以升高10米轉(zhuǎn)掃第二十四頁，共160頁。SSW-Ⅳ型天窗可舉升至3米子車（三輪）可從大車內(nèi)推出可搬出進行高臺轉(zhuǎn)掃第二十五頁，共160頁。SSW-Ⅳ型“子車”（三輪車）推出過程第二十六頁，共160頁。在掃描路況條件不適合推掃時，大車開到測區(qū)后，取出轉(zhuǎn)掃裝置，可以獲取300m范圍的絕對坐標點云SSW-Ⅳ型第二十七頁，共160頁。

四維遠見公司經(jīng)過6-7年時間，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，更新?lián)Q代，發(fā)展到今天的SSW-IV，這是我們主要推薦的車型。SSW-IV的機頭部分可以縮回車內(nèi)，保護設備安全，機頭伸出車外時，機頭離地面3米高，可以在這個高度推掃或者轉(zhuǎn)掃，當作業(yè)區(qū)域進入小區(qū)內(nèi)部，或者地下車庫時，可以從車內(nèi)取出小型移動測量車，把機頭安裝上去就可作業(yè)。在沒有道路的情況下，需要高精度高臺轉(zhuǎn)掃的情況下，可以從車內(nèi)取出升降機構(gòu)裝上機頭實現(xiàn)高臺轉(zhuǎn)掃。也就是說SSW-Ⅳ型為三模式子母車，三種工作方式：1、大車推/轉(zhuǎn)掃；2、從大車內(nèi)取出小車推掃；3、移動便攜式高臺轉(zhuǎn)掃裝備

第二十八頁，共160頁。SSW-IV系統(tǒng)的重要特點為：

●測量型，精度高，

●

一機多用（大/小車推掃，絕對坐標移動高臺轉(zhuǎn)掃）

●

配套軟件軟件齊全，智能化，自動化

●

既兼顧市場熱點——全景街景

●

又與未來接軌——3DGIS，高端增強現(xiàn)實導航第二十九頁，共160頁。二、硬件優(yōu)勢，一機多用第三十頁，共160頁。1.關鍵器件全國產(chǎn)，便于維修

激光掃描儀IMU已生產(chǎn)的11臺車表明系統(tǒng)關鍵器件運行穩(wěn)定，即使需要維護也可及時更換。第三十一頁，共160頁。2.安全性、實用性

系統(tǒng)配置有障礙物探測裝置，可以提醒司機注意

全套設備可以說回縮回車內(nèi)，便于存放和運輸

大車可以長距離到達測區(qū)后，放出小車，方便小車作業(yè)絕對坐標點云轉(zhuǎn)掃第三十二頁，共160頁。3.面陣相機的影像清晰度高第三十三頁，共160頁。4.也可兼容街景鑒于當前市場對全景照片的需求很大（街景、興趣點），而高精度建模需要面陣。因此當前強烈推薦微單面陣全景，可以同時滿足街景與精細建模的需求。第三十四頁，共160頁。5.系統(tǒng)搬到三輪車、船上不需要重新檢校

可用于地下車庫的掃描第三十五頁，共160頁。船載系統(tǒng)不需要重新檢校

可用于湖面、河面、海面的掃描第三十六頁，共160頁。SSW系統(tǒng)掃描的軍艦點云第三十七頁，共160頁。6.可以轉(zhuǎn)掃，直接輸出絕對坐標點云，無需拼站

可用于農(nóng)村地籍、變電站、露天礦塌方、泥石流等地區(qū)的掃描SSW-Ⅲ型系統(tǒng)高臺轉(zhuǎn)掃第三十八頁，共160頁。邯鄲轉(zhuǎn)掃點云第三十九頁，共160頁。地下車庫（2層）點云圖片7.由于IMU精度高，因此可以在地下作業(yè)第四十頁，共160頁?；诮换サ耐＼噲鍪噶繙y圖成果第四十一頁，共160頁。自備車或直接購買經(jīng)過改裝的車可以選用有轉(zhuǎn)掃功能或沒有轉(zhuǎn)掃功能可以選擇激光IMU或光纖IMU或更低檔的IMU現(xiàn)階段激光只有一種型號，沒有短距離低精度的激光軟件自產(chǎn)部分可以按模塊挑選。但是組合導航軟件、點云融合、黑白與彩色點云生成、SWDY基本功能，五個模塊是必備的8.可根據(jù)用戶的需要訂制硬件第四十二頁，共160頁。三、精度高第四十三頁，共160頁。SSW的設計理念是測量型的移動采集系統(tǒng)，而不是景觀型的移動采集系統(tǒng)，所以我們采用的器件精度都比較高，例如GPS采用測量型的雙頻接收機，IMU采用漂移0.01°/h的高精度激光陀螺等等，點云的精度很高。在GPS信號正常的情況下，無論推掃還是轉(zhuǎn)掃都可以達到3-5cm的精度（對中桿點云坐標與CORSRTK測量坐標對比的絕對精度），對于沒有高精度要求的用戶我們可以適當降低配置來降低價格。第四十四頁，共160頁。邯鄲高臺轉(zhuǎn)掃兩站兩次復合精度的點云第一站轉(zhuǎn)掃點云第二站轉(zhuǎn)掃點云兩站轉(zhuǎn)掃合并后的點云（不用連接點拼站，無任何裂縫）第四十五頁，共160頁。邯鄲高臺轉(zhuǎn)掃精度統(tǒng)計行政區(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測量獲取第四十六頁，共160頁。南二環(huán)路面高精度高程測量點云和精度統(tǒng)計第四十七頁，共160頁。Mh=±0.019m精度統(tǒng)計點名殘差點名殘差點名殘差點名殘差2G55-0.0192G62-0.0012G70-0.0132G240.0412G56-0.0162G63-0.0122G710.0002G250.0302G57-0.0082G64-0.0102G720.0032G360.0352G580.0032G65-0.0162G20-0.0032G380.0422G590.0192G67-0.0032G210.0112G400.0102G60-0.0012G68-0.0182G22-0.0092G41-0.0172G61-0.0272G69-0.0032G23-0.018第四十八頁，共160頁。系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)了平高反求軌跡的功能，在GPS失鎖的情況下，用地面控制點校正軌跡，仍可得到較高的點云精度改正前多次掃描點云改正后多次掃描點云不重合隱蔽地區(qū)反求軌跡提高精度第四十九頁，共160頁。系統(tǒng)在西三環(huán)道路測繪試生產(chǎn)精度統(tǒng)計統(tǒng)計項總計

圖號33-2333-2433-2533-2633-2733-28標準差0.0260.0160.0210.0340.0200.0330.023最大值0.1650.0460.0630.1650.0390.0870.084最小值-0.157-0.054-0.141-0.093-0.055-0.157-0.074大于等于04045350715015228小于05287873134928467殘差呈正態(tài)分布表明系統(tǒng)誤差小第五十頁，共160頁。四、奇妙的自動提取功能第五十一頁，共160頁。點云的自動分類提取是當今國際上的熱點、難點。點云的自動分類提取將成為SSW激光測量車的重大優(yōu)勢。因為本系統(tǒng)是由測繪人員從硬件軟件到應用在國內(nèi)進行集成開發(fā)，可以拿到傳感器的底層數(shù)據(jù)，這就為智能后處理提供了有利條件，再加上SSW點云是高精度的三維坐標點，比起低精度的點云或二維圖像更有利于自動提取。第五十二頁，共160頁。在完成各種測繪任務時，直接在彩色點云或零級模型（全體點云構(gòu)網(wǎng)貼紋理）上測量矢量或建模，效率很低，主要原因是作業(yè)員很糾結(jié)不知道把測標放在何處。如果在自動提取各種特征線、邊緣線后，捕捉這些矢量并參考點云來測圖/測部件/建模，速度就快多了。在自動提取的過程中，對點云也進行了分類，可對點云進行選層加載顯示，大大有助于基于點云的交互測量。第五十三頁，共160頁。自動分類提取成果展示第五十四頁，共160頁。全自動提取的樹干第五十五頁，共160頁。全自動提取的路燈第五十六頁，共160頁。全自動提取的電線/電線桿第五十七頁，共160頁。全自動提取的電線/電線桿第五十八頁，共160頁。全自動提取的擋車柱第五十九頁，共160頁。全自動提取的路面漆地面標志（反色處理）第六十頁，共160頁。分道線的矢量提取第六十一頁，共160頁。紅綠燈的矢量提取第六十二頁，共160頁。全自動提取的大、小交通標志第六十三頁，共160頁。全自動提取的路名牌第六十四頁，共160頁。全自動提取的公交站名牌第六十五頁，共160頁。全自動提取的下水篦子，成功率90%第六十六頁，共160頁。全自動提取的長探頭第六十七頁，共160頁。全自動提取的路邊箱體（如收費亭）第六十八頁，共160頁。全自動提取的垃圾箱第六十九頁，共160頁。全自動提取的隔音墻第七十頁，共160頁。全自動提取的植物第七十一頁，共160頁。全自動提取的井蓋（目前成功率小于50%）第七十二頁，共160頁。全自動提取的紅綠燈第七十三頁，共160頁。全自動提取的窗戶邊緣第七十四頁，共160頁。自動偵查開著的窗戶第七十五頁，共160頁。拐彎標志第七十六頁，共160頁。立交橋上的柵欄第七十七頁，共160頁。木樨地立交橋漫游有分層分類、管理到實體的模型街景是當前導航公司所急迫期待的街景產(chǎn)品，不用多久，就會引起網(wǎng)絡公司的關注。第七十八頁，共160頁。剛才看到的木樨地橋是：●全自動，無人工●

行人行車全部自動去除（無需車牌、人臉的羽化）●絕對真實（包括斑馬線、分道線）●精度可達到5cm/20cm（根據(jù)需求）●分層分類，每個實體都有結(jié)構(gòu)矢量，有唯一的辨認碼●有精度的真紋理（本次試驗建筑物未貼真紋理）第七十九頁，共160頁。目前市面上大部分的移動測量系統(tǒng)是以道路全景街景采集為主，而SSW系統(tǒng)是以高精度精細建模為主要目的設計的，目標是生產(chǎn)二代模型街景（也可以生產(chǎn)一代照片街景）。第八十頁，共160頁?？闪繙y全景照片與三維模型的區(qū)別

（一代街景與二代街景的區(qū)別）視點與觀察角度精度真立體顯示與外部數(shù)據(jù)（矢量或模型）的疊加顯示歷史變遷的疊加顯示產(chǎn)生監(jiān)測成果可量測全景照片（一代街景）定點低不可能很困難做不到街景三維模型（二代街景）連續(xù)任意改變高可能容易容易第八十一頁，共160頁。五、配套各類軟件

無需第三方軟件點云工作站SWDY的功能第八十二頁，共160頁。SSW系統(tǒng)堅持軟硬件配套銷售，給用戶帶來了極大的方便，許多購買國外品牌的用戶都要求購買SSW系統(tǒng)配套軟件，但是由于目前我們的軟件還是針對我們自己的點云格式，通用格式正在做。SSW系統(tǒng)的最大特點是具有智能化后處理軟件，已經(jīng)實現(xiàn)了22種一級模型的全自動提取且即將實現(xiàn)60種二級模型的少交互的自動提取。SSW是第一套面向城市自動建模的系統(tǒng)。第八十三頁，共160頁。

基于點云的測繪成果生產(chǎn)的效率極低，不可容忍。

基于自動提取產(chǎn)出了有結(jié)構(gòu)線、有分層分類、有實體屬性表的二級模型。

本系統(tǒng)就可以在此基礎上方便的生產(chǎn)任何一種測繪產(chǎn)品。

第八十四頁，共160頁?；谠键c云加工出來的各級產(chǎn)品之間的關系通過各種軟件把各種原始數(shù)據(jù)逐漸加工成為用戶所需要的三維模型/矢量點云（二值→黑白→彩色）

↓快速模型建立軟件零級模型（全級點云構(gòu)網(wǎng)貼紋理）↓提取（TQ）軟件一級模型（按幾何構(gòu)件建模）↓“聯(lián)圖”（LT）軟件二級模型（按實體建模）

監(jiān)測結(jié)果↓美化、轉(zhuǎn)換分類碼、輸入人文屬性三級模型（提供給用戶生產(chǎn)測繪產(chǎn)品與監(jiān)測成果）“分析”（FX）軟件第八十五頁，共160頁。零級模型↓一級模型↓二級模型↓三級模型數(shù)據(jù)量大小應用方式（生產(chǎn)測繪產(chǎn)品）低級高級冗余度高低數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(層、矢量、實體)無有各級模型的特點比較第八十六頁，共160頁。SSW系統(tǒng)標配數(shù)據(jù)處理軟件——點云工作站軟件（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。第八十七頁，共160頁。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、應用第八十八頁，共160頁。SWDY點云工作站的基本功能第八十九頁，共160頁。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1.數(shù)據(jù)管理第九十頁，共160頁。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

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2.顯示瀏覽第九十一頁，共160頁。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3.地面濾波及應用第九十二頁，共160頁。自動DEM的效果圖第九十三頁，共160頁?；谧詣覦EM的道路縱橫斷面生成第九十四頁，共160頁。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）

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）4.照片同步第九十五頁，共160頁。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）

基于二級模型（實體）的測圖（轉(zhuǎn)換）

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5.矢量測圖及部件測圖第九十六頁，共160頁。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6.面向建模的服務第九十七頁，共160頁。第九十八頁，共160頁。六、典型工程案例第九十九頁，共160頁。1.部件測量案例分布第一百頁，共160頁。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，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中的整體顯示第一百零一頁，共160頁。2.界址點測量（高精度1:500圖）案例分布圖第一百零二頁，共160頁。2013年6月5日開始，在江西省鉛山縣由北京勘察技術工程有限公司承擔的江西省鉛山縣農(nóng)村集體土地確權登記發(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有限責任公司在邯鄲進行農(nóng)村確權地籍測量，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)村確權地籍圖測繪的試驗性生產(chǎn)。數(shù)據(jù)成果第一百零三頁，共160頁。3.城市精細建模工程案例分布圖第一百零四頁，共160頁。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。變寬隧道模型第一百零五頁，共160頁。4.道路工程案例分布圖第一百零六頁，共160頁。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第一百零七頁，共160頁。5.照片街景及其發(fā)布工程案例分布圖第一百零八頁，共160頁。北京測繪院用搭載了Ladybug5的SSW系統(tǒng)完成了房山區(qū)長陽街道、城關街道及豐臺區(qū)約1/4面積的街景采集任務。目前街景展示只在內(nèi)部網(wǎng)絡實現(xiàn)。街景數(shù)據(jù)與二維地圖聯(lián)動效果圖浙江省第二測繪工程院用搭載了微單全景的SSW系統(tǒng)已完成了部分街景采集和網(wǎng)上發(fā)布任務。街景的網(wǎng)上發(fā)布第一百零九頁，共160頁。6.模型街景（二代街景）試驗案例第一百一十頁，共160頁。四維遠見公司完成了北京恒華偉業(yè)科技股份有限公司交予的北京市木樨地立交橋建模任務第一百一十一頁，共160頁。七、應用前景廣闊第一百一十二頁，共160頁。

激光建模測量系統(tǒng)作為當代最新的測繪與地理信息的裝備，它的應用范圍將會越來越廣泛，必將成為繼航天、航空、無人機之后的重大裝備，其應用市場還沒有完全出現(xiàn)，需要培育，此外社會上的地理信息使用部門也不知道我們有這種全新的采集和處理能力。因此，除了上述已經(jīng)完成過的傳統(tǒng)工程外，下列工程應用的需求（需要培育）必將會涌現(xiàn)?，F(xiàn)列舉一些可能出現(xiàn)的SSW車載激光建模測量系統(tǒng)可以完成的應用：第一百一十三頁，共160頁。車庫、室內(nèi)建模測量

最近已經(jīng)出現(xiàn)了這種需求，有個別用戶已經(jīng)開展這方面的工作，由于SSW系統(tǒng)的陀螺儀是0.01°級，所以可以在室內(nèi)GPS長時間失鎖的情況下繼續(xù)定位，這當然需要高精度的里程計的支持和個別情況下的控制點反求軌跡，再配合以帶照明的影像采集和自動建模軟件，就可以把車庫模型建立起來。室內(nèi)建模的工作量甚至比室外建模還要大，必將成為智慧城市的重要組成部分。SSW系統(tǒng)只要從大車改到三輪車上，再從三輪車改到手推車上，就可以通過電梯進入室內(nèi)各層進行掃描，把室內(nèi)的模型建起來，這也是科技部支撐計劃和公益性行業(yè)科研專項資助的研究項目中所要完成的剛性任務。在智慧城市建設中，室內(nèi)建模將會出現(xiàn)巨大的需求。第一百一十四頁，共160頁。河岸、海岸、湖岸的建模測量

只要把SSW系統(tǒng)裝到船上，沿岸進行掃描作業(yè)，就可以對沿岸進行建模，雖然輪船上沒有車輪而無法安裝里程計，但是水面上GPS信號普遍無失鎖情形，沒有里程計也不會影響定位精度。SSW系統(tǒng)雖然沒有承接過這方面的工程案例，但有成功的試驗案例。第一百一十五頁，共160頁。

在各地城市的大比例尺地理市情普查的50個左右二級分類中，大部分與SSW系統(tǒng)的二級模型分類（62個）相重疊，當前的地理市情普查是采用航空攝影，人工采集，而SSW系統(tǒng)基本上實現(xiàn)全自動采集和提取。其原因是從被動測量到主動測量，從間接測量到直接測量，從二維測量到三維測量所帶來的變化。SSW系統(tǒng)不僅能夠采集地理市情建立本底數(shù)據(jù)庫，還可以用分析計算來進行監(jiān)測。由于SSW系統(tǒng)基本不受天氣影響，也不用申請空域，所以很容易獲得時間序列的數(shù)據(jù)（點云、影像），這對于地理市情變遷的研究有極大好處。城市地理國情普查第一百一十六頁，共160頁。城市地理國情監(jiān)測

時間序列的車載激光建模數(shù)據(jù)（四維建模），為城市地理國情地理信息的變遷，提供變化監(jiān)測成果，提供的成果既有文字報表，又有在三維模型上的圖形化分層顯示（或者是渲染顯示）。井蓋或者下水篦子丟失的統(tǒng)計報表；下水篦子匯水面積的彩色渲染；地面車轍的高程夸大顯示，來判斷是否需要重新鋪裝路面；路面破損（如坑）信息采集；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；第一百一十七頁，共160頁。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；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；水泥隔離帶破損露出鋼筋部分的自動采集與提取地面的各種欄桿排列不成直線、不美觀的區(qū)域統(tǒng)計報表；道路隔離欄山被人為破壞、不完整造成的損壞，形成非法過馬路的通道的提取及報表；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；第一百一十八頁，共160頁。分類型的路燈狀況統(tǒng)計報表；自行車鎖車環(huán)的狀況統(tǒng)計報表；擋車柱的狀況統(tǒng)計報表；根據(jù)地面高差和下水篦子的情況，立交橋下匯水淹沒的渲染顯示；立交橋水泥墩高處、橋體高處小廣告等非法裝飾物、臟亂差信息的提?。浑娫捦づc垃圾箱狀態(tài)的匯總報表；測區(qū)的模型與二維地圖的疊加，顯示需要修測區(qū)域的報表；第一百一十九頁，共160頁。當前三維模型與上一次三維模型的疊加，提供變化檢測報表匯總，例如違章建筑；臺風過后的廣告牌破損監(jiān)測；電線與樹葉“打架”需要剪枝的信息提??；植物枯黃，需要重新綠化的調(diào)查報表。

上述監(jiān)測成果是基于定期建立的二級模型之間的疊加比對可以產(chǎn)生出的監(jiān)測成果，如有更多的需求，還可以進一步擴展。第一百二十頁，共160頁。城市立交橋的建模

最近又出現(xiàn)一種需求，對城市立交橋進行高精度建模測量，也許是用于立交橋的維修或防洪淹沒分析等，其最終目的不詳。而這種任務除了應用激光建模測量系統(tǒng)外，別無選擇。完成這項任務對SSW系統(tǒng)來說是不復雜的，不僅可以對水泥橋體進行精確建模，還可以對橋上的各類附屬設施分類提取。第一百二十一頁，共160頁。文物、古建筑、考古現(xiàn)場的建模

測繪技術在文物、遺址建模測量有廣泛的應用，用常規(guī)的近景攝影測量方法受到作業(yè)效率、成圖精度和點云密度的限制，不如采用激光技術。SSW系統(tǒng)在這方面有獨特的優(yōu)勢，是由于該系統(tǒng)可以實現(xiàn)高精度的高臺轉(zhuǎn)掃，其點云密度可以編程提高到用戶所要求的密度，而且可以輸出絕對坐標點云，在軟件支持下實現(xiàn)文物建模，這對于古建筑、古雕塑的數(shù)字化都有獨特優(yōu)勢。第一百二十二頁，共160頁。土石壩、采礦區(qū)的變形監(jiān)測SSW系統(tǒng)的絕對精度可達3cm，相對精度可以達到1cm以下，這樣的精度雖然不能滿足對于水泥壩變形監(jiān)測的要求，但是對于監(jiān)測超過1cm的土石壩變形和采掘區(qū)塌陷是完全可以做到的。具體做法就是在監(jiān)測區(qū)的周圍不變形的巖石上安置基站點和定向點，定期把車開過去進行掃描作業(yè)（推掃或轉(zhuǎn)掃），就可以發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測區(qū)的變形。第一百二十三頁，共160頁。三維應急測繪

傳統(tǒng)的應急測繪基本上是使用無人機，但是是二維的，精度也不如激光掃描車，SSW系統(tǒng)也許在應急測繪中有獨到的用處，現(xiàn)在還在探索之中。

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災害地區(qū)三維建模（在路面損壞的情況下可用轉(zhuǎn)掃）

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災害地區(qū)DEM生產(chǎn)第一百二十四頁，共160頁。其它潛在應用一SSW系統(tǒng)還有很多潛在應用，有些還未認識到，以下列舉出一些可以預見可能的潛在應用的項目。ADAS，先進駕駛輔助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集

沿路電纜測量調(diào)查

不間斷自行車道的設計調(diào)查

道路綠化設計調(diào)查虛實結(jié)合的增強現(xiàn)實高端車載導航系統(tǒng)

需要的空間數(shù)據(jù)是二代街景

鐵路兩側(cè)的建模測量

隧道隱患調(diào)查

橋梁現(xiàn)狀調(diào)查第一百二十五頁，共160頁。其它潛在應用二

路面漆用量計算，GPS路面漆標志加深涂漆裝置的數(shù)據(jù)采集

虛實結(jié)合的高端導航儀的數(shù)據(jù)提供

突擊采集搬遷區(qū)

施工進度控制、洞口施工收方

變電站建模測量

質(zhì)檢部門利用系統(tǒng)進行項目驗收

房屋節(jié)能減排改造（墻面面積、形狀調(diào)查）SSW系統(tǒng)還在快速成長之中，目前已獲得國家科技支撐計劃和公益性行業(yè)科研專項的資助，這些科研成果所產(chǎn)生的新軟件都會給新老用戶免費升級，使得SSW系統(tǒng)的新老用戶受益。第一百二十六頁，共160頁。八、SSW-Ⅳ型系統(tǒng)兼容了一代街景的全部功能第一百二十七頁，共160頁。

SSW-Ⅳ既有街景功能，又有建模功能，但是費用較高，為了滿足只需要街景的用戶，我們自主生產(chǎn)了專用于街景采集的SSW-J型系統(tǒng)。該系統(tǒng)由6臺面陣微單相機、IMU和控制系統(tǒng)集成，獲取的全景影像分辨率高（14000*7000）、色彩逼真，網(wǎng)上發(fā)布效果好。第一百二十八頁，共160頁。在SSW系統(tǒng)上安裝微單全景相機

（浙江測繪二院）是目前體積最小、分辨率最高的全景相機第一百二十九頁，共160頁。在SSW系統(tǒng)上安裝微單全景相機采集的全景照片影像質(zhì)量和分辨率都高于Ladybu