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《华东师范大学》 2010年
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农村公路信息快速采集系统的设计与实现

苏霆  
【摘要】:随着国民经济建设的迅速发展,作为干线公路网支撑的农村公路近几年来越来越受到了国家的日益重视。为了能够在农村公路的规划、建设、养护、管理和应用中科学决策,有的放矢,农村公路信息数据库的地位日益重要。但由于农村公路具有小、多、远、散、偏的特点,使作为信息数据库建设、维护和更新工作重要组成部分的信息采集和处理工作面临较大的困难。为了克服这些困难,结合近年来的测绘新技术发展趋势,充分利用公路信息采集便于车辆机动展开这一优势,本文提出了基于道路移动测量技术构建农村公路信息快速采集与处理系统的设想,并进行了工程化的设计与实现。 首先,本文对移动测量技术中几项关键技术进行了研究和实现: 1)动态条件下的组合定位技术。本文对传统的GPS定位、GPS差分定位、惯性定位定姿等技术进行了研究,分析各类技术的优缺点,阐述了将GPS差分和惯性定位技术组合应用的优势和在系统中的必要性,研究了组合定位技术的相关理论,解决了该技术在系统中集成的主要难点,最终实现了该技术在系统中的应用,从而在动态条件下,实现了对车辆位置的快速定位、快速定姿,并较好地解决了动态条件下的定位连续性问题的,减少了因遮挡等造成的定位失锁现象,提高了定位定姿的效率和可靠度。 2)无控制点条件下的地面近景摄影测量技术。无控制点条件下的地面近景摄影测量技术是本系统的核心技术,是对传统遥感技术的拓展应用。本文研究了无控制点条件下地面近景摄影测量技术的原理,核心算法及测量模型,对系统误差进行分解分析,并以此为依据完成了有相关传感器设备的选型,制定了标校方法,实现了该技术在系统中的应用,解决了动态条件下对目标的测量。 3)多传感器的时空同步控制技术。多传感器在一个系统中的集成不是设备的简单叠加,而是通过合理的设计、编排,形成一个具有完整功能的整体。本文研究了所涉及到各类传感器的性能特点、误差曲线和控制方法,通过时间同步器、坐标归一化算法的设计与实现,实现了多传感器的集成化和一体化。 随后,文中基于已完成的研究工作,从工程实现的角度论述了系统的设计思想和实现方法,给出了相应的系统组成方案。特别阐述了提高系统集成性、可靠性、易用性和整体作业效率的方法。这些方案、方法和措施是基于实际的研究工作给出的,具有很强的实用性。 最后,为了表现上述研究成果的价值和意义,文中给出实际的试验方案,并结合真实的试验数据进行了分析总结,给出了试验结果,表明该系统技术先进,能够满足农村公路电子地图成图和信息数据库建设所需信息采集、处理功能要求和测量精度要求。
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