第1章绪论 16年,国家测绘地理信息局发布测绘行业标准《车载移动测量数据规范》(CH/T6003-16),其中定义“车载移动测量系统”(vehicle-borne mobile mapping system)为:在车载平台上,集成控制系统、定位测姿系统及一种或多种其他测量传感器(激光扫描仪、数码相机、摄像机等)的综合测量系统。年,中国铁建股份有限公司发布企业标准《铁路车载移动测量技术规程》(Q/CRCC 13501-),其中定义“铁路车载移动测量系统”(railway vehicle-borne mobilemapping system)为:以轨道车辆为平台,集成了控制系统、定位测姿系统及其他测量传感器(激光扫描仪、数码相机等)的综合测量系统。21年,中国地理信息产业协会发布团体标准《车载激光移动测量系统》(T/CAGIS5-21),其中定义“车载激光移动测量系统”(vehicle-mounted LiDAR mobile mappingsystem)为:在车载平台上,具备集成控制系统、定位测姿系统、激光扫描系统、全景影像系统、里程编码计等多传感器的综合测量系统年来,在铁路、城际、地铁等轨道交通工程领域,伴随不同的使用需求,出现多种形式的移动测量系统。首先,不同形式的搭载平台被利用,例如轨道平板车、轨道小车、汽车、火车、无人机、等。其次,多种方式的移动测量系统被集成,例如仅集成控制系统、激光扫描仪、里程编码计(distance measuring instrument,DMI)的自移动测量系统,主要用于盾构法隧道形变检测领域。本章将主要介绍以轨道交通车辆或行驶在轨道上的移动工具为载体平台,并在该载体平台上搭载多种集成方式的移动测量系统的关键技术与工程应用。综上所述,本章将“轨道交通车载移动测量系统”(vehicle-borne mobile mapping systemof rail transit,VMMSRT)定义为:以轨道交通车辆或行驶在轨道上的移动工具为载体平台,搭载多种集成方式的移动测量系统。该移动测量系含控制系统,同时集成定位测姿系统、激光扫描仪、数码相机、数码摄像机、结构光扫描仪、里程编码计等一种或多种传感器设备。图1.0-1所示为轻型铁路移动测量系统。1.1移动测量技术历史、现状及发展移动测量系统由早期仅用于移动测图,逐步发展为结构物表观病害检测等多种用途的综合数据采集系统。数据采集传感器由单一的摄像机发展为激光扫描仪、数码相机、数码摄像机、结构光扫描仪等多种传感器的组合设备。设备由少数科研机构的自产自用,发展为专业化公司生产销售,且定位测姿、激光扫描仪、全景相机等主要传感器能日趋稳定、关键参数指标越来越高。依靠传感器技术进步,移动测量系统正在朝向集成化、轻量化、高能等方向发展,涌现众多知名设备的制造商和集成商。伴随应用领域拓展,移动测量系统应用正在朝向专业化、多用途等方向发展,开拓了多种行业和工程领域的典型应用。1.1.1移动测量技术历史世纪80年代末期世纪90年代初期,移动测图系统(mobile mapping systems,MMSs)逐渐被开发。1991年,俄亥俄州立大学(The Ohio State University)公布了高速公路测图项目个可用的地面移动测图系统。这套系统被取名为GPS-Van,该系统主要由定位测姿和立体视觉两部分子系统组成。定位测姿系括差分模式的全球定位系统(global positioning system,GPS)卫星接收机、的轮数传感器、航空质量的陀螺仪。这款高速公路测量车以及软硬件系统的开发,历时约1年零3个月,初目标是提供几乎连续的不大于15m间隔的速率信息,并提供5~10m的定位精度。立体视觉系统测量车在行驶过程中每秒获取一次立体像对,并同时将GPS记录的位置信息进行关联,利用解析摄影测量方法校准数码相机,通过大地测量方法确定了GPS天线与摄像机视点中心之间的偏移量,两个摄像机视野中的每个物体都可以定位在货车前方约10cm处,通过提取道路边缘信息来证明数字立体影像自动分析方法的可行。 |