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                    新聞中心

                    實景三維GIS數字公路的技術及應用

                    行業資訊 2018-03-15 15:45

                      一、引言


                      我國公路的一個突出特點是:點多、線長、網狀、面廣。一個省、一個地區直到一個國家,都會有一個龐大的公路網,這就使得公路管理具有分散性和大空間跨度性。如何采用各種先進科技,提高公路管理水平,實現公路可視化、信息化綜合管理,已經成為公路基礎設施養護與建設的緊迫要求。


                      何謂“GIS”?GIS-GeographicInformationSystem地理信息系統——“基于位置的信息”。地球上任何一樣物件,只要存在,就一定會有一個它存在的位置,也就會有一個它對應的GIS坐標。


                      對于我們管理的公路的各種構造物和設施,或稱為物件,它也必然會有一個對應的GIS坐標。


                      實景三維GIS技能的應用將使各種非GIS專業的公路部門的事務、辦理、領導人員在日常辦理中不再僅有地依靠籠統的圖紙、單調的數據、孤立的圖畫來分析判斷運營、維護、應急救援面對的各種雜亂的相關對立或抵觸,他們能夠借助實景三維GIS數據庫,快速瀏覽事情現場的實景GIS視頻(一般只需分秒之間),清楚地了解前后左右道路結構狀況(包含構造物的實踐幾許數據)、相鄰交通結構之間的功用聯系及通行才能;經過監控體系、收費體系把握實時的交通信息和氣候信息,從而能夠精確、有效地提出詳細的處置決策。


                      二、實景三維GIS的核心技術


                      事實上,基于傳統二維地圖的GIS空間分析是不完整的,因為它只能實現宏觀的、濃縮的、概略的統計和分析,一旦我們要對細部環境信息和數據進行查詢、觀察和分析,則無法得到足夠的數據支持。因此,我們需要一種新的數據源和數據管理手段來滿足公路部門在路政、養護、應急和出行服務等方面對于詳細環境信息和數據的需要。實景三維GIS技術和基于MMS技術的移動采集系統能夠很好的解決這個問題。


                      2.1實景三維GIS


                      實景三維GIS是在二維GIS的基礎之上,增加了連續的實景三維影像,并通過開放的軟件(真圖(TrueMap)地理數據平臺)與基于GIS的行業應用進行無縫集成,從而給用戶提供了具有豐富環境信息和立面信息的實景可視化環境,有效的支持了管理和決策等高級應真可謂“千里公路,盡收眼底”!


                      2.2MMS移動采集系統


                      移動路途信息收集體系是在機動車上裝置GPS(全球定位體系)、CCD(視頻體系)、航位計算體系(陀螺儀)等先進的傳感器和設備,在車輛以80-100公里/小時跋涉之中,快速收集路途及路途兩旁地物的空間方位數據和屬性數據,并同步存儲在車載計算機中,經專門軟件編輯處理后,終究構成各種地理信息。均勻每公里路途收集并在后臺處理完結后的數據量約100兆/公里(根據收集信息品種、數量多少、標示的要求會以一定份額的增減)。


                      2.3移動巡查體系


                      關于暫時的、突發的現場信息收集,能夠選用移動巡查體系。移動巡查車上裝置有GPS、視頻、可量測立體相對和3G傳輸設備,能夠便利接入現場視頻,構建動態可量測的實景印象公路體系,經過3G設備將現場狀況快速送達指揮中心,使決策者在第一時間把握現場態勢,敏捷精確的做出應急指揮決策。

                    實景三維GIS數字公路

                      三、三維實景GIS公路歸納辦理體系在公路辦理中的使用


                      3.1根據實景三維GIS的公路路政辦理


                      公路路政部門為了保證所轄區域內公路線路的正常運轉,需求派出路政巡查人員定期到每條公路線路對公路及所隸屬的構造物(路線、路基、路面、沿線設施、橋涵及交叉工程、美化)和路況質量進行查看、丈量、鑒定,還需求對公路的維護辦理材料(公路病害材料、公路病害修正信息、公路日常維護信息等)進行更新、存儲、剖析,并且為維護辦理人員供給數據剖析以進步辦理質量。路政巡視查看和評測工作為所轄區域的正常交通暢通及安全運轉供給了重要保障。


                      根據實景三維印象的公路歸納辦理體系建立了一個根據全球定位體系(GPS)、地理信息體系(GIS)和監控設備的車輛體系、便攜式體系、固定監控體系組成的監控網絡,能夠極大的進步路政的工作效率:


                      1)便攜式體系:巡查人員手持裝有公路地理信息(電子地圖)的掌上電腦,經過GPS定位,能夠直接巡查轄區路段和設施,并經過移動通信網絡與指揮中心數據進行同步,完結案子的移動巡查,快速處理。


                      2)移動巡查車體系:體系經過視頻將巡查的路況、事情、方位(GPS)等同步發送到指揮中心,也能夠根據需求人工觸發印象拍照立體印象,與方位(GPS)一同發送給指揮中心,完結對比如車輛超限超載案子的實時取證和法律監控。


                      3)固定監控體系:經過線圈傳感器獲取車流量、車型等信息,經過高分辨率固定視頻監控事端等等。


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                      3.2根據實景三維GIS的公路維護辦理


                      維護是公路辦理部門的首要業務,根據實景三維印象的公路歸納辦理體系能夠為公路維護供給全方位的支撐。經過公路巡查車體系和便攜式體系實時對路途進行監控,完結從病害檢測、維護方案下達、維護竣工檢驗的閉環辦理。


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                      3.3基于實景三維GIS的公路應急指揮


                      因交通事故、隧道火災、颶風、暴雨、洪水、暴雪等自然災禍侵害常常會引發公路及隸屬設備損壞,使公路無法正常運行的狀況。為確保在突發性災禍發作時,削減丟失,趕快康復正常次序,必需要樹立一套完善的公路應急搶險體系和應急儲藏體系,依據實景三維印象的公路歸納辦理體系能夠供給對公路應急辦理的全面支撐:


                      1)經過體系供給的航衛片和實景三維印象從天上到地下,從微觀到微觀的全視角、可視化展示地形地貌、路網、物資、設備、人員、危險源、危險源等的方位散布和狀況,使決議計劃者與信息體系敏捷交互,進步決議計劃和應急處置功率


                      2)能夠調動移動巡查車在緊急狀況發作時快速抵達現場,運用3G等無線通訊手法,將現場的可量測印象及視頻數據發回指揮部,供領導決議計劃,還可經過移動巡查車采集的實時可量測印象數據完結現場路途損毀狀況(如:滑坡土石方、現有通行才能等)的核算。


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                      經過印象的使用,辦理者和決議計劃者可隨時了解應急機構、設備、危險源、危險源等的方位散布與狀況,完結危險的排查和預案的擬定等作業。在應急指揮時,經過調用前史印象數據以及與現場動態視頻數據進行比照剖析,可快速做出決議計劃指揮。在搶險之后依據現場印象數據與前史印象數據,進行危害評價、重建規劃等。


                      3.4基于實景三維GIS的公眾出行服務


                      公眾出行服務是基于WebGIS建立的為公眾提供公路設施信息、路況信息、導航信息等服務的信息系統,基于道路實景影像、視頻、360°全景圖片等影像地圖技術搭建的公共出行服務系統相比二維地圖將對公眾更具吸引力。它主要具備公路地理信息、配套設施信息和路況信息的發布功能,出行路線個性化選擇功能和公路沿線實景導航等功能。一個典型的公眾出行服務系統包括以下子系統:


                      1)出行信息發布和查詢子系統:供出行者查詢路網空間信息和實時路況信息;


                      2)路徑選擇子系統:為公眾提供出行路線選擇服務,用戶可以選擇起點和終點,系統根據路網信息,當前路況信息,通過網絡分析,動態生成出行路線,顯示于電子地圖;


                      3)實景導航子系統:實現對道路沿線景觀(路面、邊坡、綠化等)及設施(如收費站、服務區、停車區、加油站等)的道路影像瀏覽和實景導航。


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                      四、結束語


                      實景三維GIS是GIS應用發展的必然方向,該技術為公路的信息化管理提供了豐富的數據源和管理基礎。移動道路測量作為一種機動靈活、快速高效、精準的可量測實景影像采集與更新技術,為實現數字公路地理信息數據的持續更新提供了技術保障。以近景攝影測量技術、無線通訊技術為基礎的移動巡查系統為公路管理提供了便捷的業務數據采集手段。以這兩種技術為核心構造的公路信息化管理系統能夠為路政、養護、巡查和出行服務提供強有力的支持,實現對高速公路運營、安全保障、應急救援的全過程可視化,為最終實現公路運營的全過程數字化管理——“數字公路”奠定了堅實的基礎。


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