聚焦移动测量技术 建设有中国特色的·智慧城市

　　移动测量（MMS Mobile Mapping System）是一种基于飞机、飞艇、火车、汽车等移动载体的快速摄影测量系统。它是当今测绘界最为前沿的技术之一，集成了全球卫星定位、惯性导航、图像处理、摄影测量、地理信息及集成控制等技术，通过采集空间信息和实景影像，由卫星及惯性定位确定实景影像的位置姿态等测量参数，实现了任意影像上的按需测量，代表着未来电子地图测制领域的发展主流。

　　移动测量的多传感器系统可加载于如航天航空飞行器、陆地交通工具、水上交通工具等多种载体上，形成不同的移动测量系统，满足不同的测量需求。车载的移动测量系统是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（视频系统）、INS/DR（惯性导航系统或航位推算系统）等先进的传感器和设备，在车辆高速行进之中，快速采集道路及两旁地物的空间位置数据和属性数据，并同步存储在车载计算机中，经专门软件编辑处理，形成各种有用的专题数据成果。

　　如今，车载MMS已被公认为是最佳的导航电子地图测制、地图修侧及道路实景三维GIS数据采集工具。基于MMS采集的可量测影像数据已被广泛应用于政府和企业信息化以及公众位置服务领域。它无需借助任何底图，即可独立完成路网图测量。MMS在作业流程上形成了摄影测量的闭环控制，高精度的空间坐标数据与包含丰富属性信息的立体影像同时获得，外业与内业紧密衔接，避免了人工方式下的人为误差。其次MMS以面状的方式快速采集道路及道路周边的地理空间数据，其数据成果是连续拍摄的实景可量测影像，除地理要素外，还包含着大量的资源、环境、社会、人口、经济和人文信息。这些信息与地球真实的物理状况完全匹配，是大比例尺和高分辨率的“地球全息图”。现代信息技术的发展，使人们终于得以摆脱在传统地图中符号和注记的束缚，自由在计算机里用多媒体的方式还原地球的本来面目。近地的MMS数据可方便地与高空拍摄的卫片/航片结合起来，从而构成一个从宏观到微观、完全可视化的地理信息系统，我们称之为“真图”。它可任你在空中飞行鸟瞰，也可让你在街头漫步徜徉。在“真图”系统中，你还可以在图象上对地物进行任意标注，并将其链接到其它专业数据库中，真正实现地理信息、专业台帐信息和图片/影像信息的有机结合。无疑，这种可视化的数据形式才能更好地发挥GIS的使用功效。最户效率高、成本低也成为它的一大优势。

　　一、国际移动测量的现状

　　1998年1月，美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心举行的开放地理信息系统协会上，发表了题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”的报告。他在报告中指出，应在三维地球的数字框架上，按照地理坐标集成有关的海量空间数据及相关信息，构建一个数字化的地球，即“数字地球”，为人们认识、改造和保护地球提供一种重要的信息源和新技术手段。

　　数字地球概念提出，促进了数字城市的建设。目前，美国有50多个城市正在进行全面数字城市建设，欧洲一系列数字城市的规划和实践也相继展开。在我国，数字城市建设已被列入信息产业和城市基础设施建设“十一五”期间发展战略重点。随着北京、香港、上海、广州等大城市数字化建设的启动，许多省市已将数字城市作为实现区域信息化的切入点和突破口。

　　由于移动测量系统技术门栏高，目前完整掌握其核心技术并实现产业化的厂商主要有美国天宝公司，日本拓普康公司等。国内却相对滞后，2005年，国内一家企业立得空间推出了移动测量系统。攻克了国外技术封锁后首先用在了军方。这样的举措在很大程度上促进了国内移动测量行业的发展。目前，全军测绘部队都使用该企业提供的移动测量系统。

　　二、我国移动测量技术的发展

　　20世纪90年代，各行业对地理信息进行更新的要求日趋强烈。我国发行的1：10000等基本比例尺地形图大多是70年代、80年代生产出来的，在很多方面早已不能满足需求。然而，落后的数据采集方式一直是制约我国地理信息建设的瓶颈。当时，我国测绘界成图作业方式有两种，一是传统的人工内外业结合的方式，该方式耗时费工，历时数十年，已明显不能适应快速成图的现代潮流。第二种方式是卫星遥感与航空摄影测量，适用于大面积测绘作业，但同时具有成本高、在某些应用下精度不足、判读难的缺点。另一方面，由于道路等基础设施的日新月异，使得测绘成果必须快速更新，方可具备实时、全面、准确等实用特征。而这些恰恰是上述两种测图方式所难以胜任的。移动测量正是这一问题的解决之道。1995年，两院院士李德仁先生在国外首次看到这种技术时，就觉察到该技术的巨大前景，回国后立刻组织研究。由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室在对多个关键技术展开技术攻关并取得突破后，于1999年完成移动测量系统样机的研制。

　　同年，当李院士开始为移动测量技术寻找产业化出路的时候，他遇到了返回武汉大学参加校庆的年轻测绘人——郭晟。学测绘出身的郭晟，一直有个“科学梦”，希望能做一种国人自主原创的测绘技术。老一代泰斗与青年实干家的思想擦出了火花。两人决定成立一家公司，由李院士担任首席科学家，郭晟负责产业化。李院士为这家公司取名“立得”，意思是“地理信息，立刻得到”；英文名“Leader”，即期望公司通过原创技术实现移动测量领域的领导地位。立得空间在海、陆、空领域形成了移动测量技术一体化解决方案与整体实力，并逐步迈入世界高精度惯性组合导航技术领导者行列。由立得空间自主研发的MMS系列移动测量系统，目前已装备全军测绘部队，各地科研院校及专业测绘机构，并出口意大利、韩国、台湾等地，获得了国内外同行的高度认可。

　　这并不是一项简单工作！它涉及光学、电子、电气、机械、测绘、GIS和遥感七大专业。它要运用一系列复杂的技术，把工业相机拍摄到的普通照片，转化为可量测影像，影像中的地物都有经纬度，任意两点间的距离都能被测量。

　　三、移动测量发展趋势

　　随着云计算技术变得更加成熟，它将很好地应用到地理空间业务中，地理空间数据就是一个“云”，其储存、管理、应用将更加方便。地理空间数据采集和应用的实时化成为市场主要需求，快速获取、加工、处理和应用、维护地理空间数据的技术更加成熟，并得到广泛应用，电子地图、遥感影像图、实景影像图将实现从空中到地面、从宏观到微观的集成应用。今后，智慧地球、物联网等将不再只是概念，而是将迎来巨大的现实发展，地理空间信息将与各种移动终端，如手机、相机、探头、监控头、电视机、定位仪等集成应用，将掌上世界转变成为现实，让生活更加精彩。基于地理空间信息的位置服务将成为3G的重要功能和卖点，与百姓的日常学习、工作和生活相关的地理空间信息将进一步提升3G的价值。实景三维技术将面向规划、城管、社区、应急、房产、市政、交通灯集成应用服务；突破多元数据获取、融合集成服务及平台顶层设计技术瓶颈；形成基于“端管云”架构统一的城市三维平台高效组织管理与服务能力；对政府、企业和公众提供三维数据应用服务，提升城市规划、建设、管理和服务水平；对数字城市智慧化发展阶段发挥数据和技术支撑作用。

　　同时，随着城市信息化进程的加快和数字城市建设的大规模开展，地理信息服务行业管理和社会公众服务中的作用日益凸显。3s、物联网、云计算、移动测量、实景影像等技术的不断发展和完善，不仅能提升整个GIS领域的应用价值，还将极大提升地理信息产业的发展与服务空间。

　　移动测量真正能满足智慧城市对数据采集的需求，同时也是传统测绘向信息化测绘转变的必由之路。

　　文/高盼

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