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新型基础测绘: 多源遥感GIS库三维立体监测·联动更新技术方法

新型基础测绘: 多源遥感GIS库三维立体监测·联动更新技术方法 GIS前沿
2021-02-02
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导读:多源遥感三维立体监测,新型基础测绘GIS库采编一体联动更新·技术方法


多源遥感三维立体监测
新型基础测绘GIS库采编一体
联动更新·技术方法

随着自然资源综合监测深入开展,国家及地方基础测绘等DLG生产业务模式趋于“多测合一”、“多库合一”。传统基础测图采用采集->编辑->建库->出图作业模式,整体更新周期长,跟不上城市化城镇化发展速度,局部更新现势性弱,跟不上经济发展建设需求,很难适应新形势下自然资源综合监测调查需求。为健全和完善自然资源监管体系,加快构建多部门测绘“一张图”,满足常态化自然资源综合监测更新需求,基于GIS数据库的采编一体软件技术创新和DLG生产工艺模式创新势在必行。


01
传统工艺问题


传统基础测绘DLG生产业务,采集、编辑、建库、出图工序分别由不同软件完成,存在格式转换繁琐、精度属性信息丢失等各种问题。


传统作业模式只能向后推进,采集成果只能推进到编辑,编辑成果很难实现向前推进到采集工序进行补漏或更新,同理建库和制图也存在相关问题。


传统工序衔接沟通成本高,存在大量没有必要浪费的冗余工作内容,监测更新类DLG采编工作尤其如此。


1.1 传统采集问题


  • 不支持GIS数据结构无法承载GIS本底或参考矢量数据,字段属性丢失
  • 不支持面域操作:无法承载面要素和相关操作,面拓扑关系会丢失
  • 只采集点线要素:只采点、线且存在悬挂问题,无法采集除类别外属性信息
  • 内置层码限制:加载参考数据受层码限制,加载进来也很难辨识
  • 多源数据加载限制:新型海量实景三维、超大卫星影像、ADS影像等不流畅

1.2 传统编辑问题


  • 自动化程度低:大量手动编辑,图形编辑笨拙
  • 无法上采集环境:当出现错漏需要上采集环境时,操作繁琐
  • 三维信息丢失:存在大量操作导致Z值丢失


1.3 传统建库问题


  • 无法上采集环境:需要上采集参考实际情况时,操作繁琐
  • 维护拓扑费时费力:拓扑构面复杂,线面拓扑维护操作复杂
  • 编辑笨拙不灵活:图形编辑笨拙,编辑效率下
  • 三维信息丢失:存在大量操作导致Z值丢失


1.4 传统制图问题


  • 无法上采集环境:当出现错漏需要上采集环境时,操作繁琐
  • 编辑笨拙不灵活:图形编辑笨拙,编辑效率下
  • 三维信息丢失:存在大量操作导致Z值丢失

02
采编一体、动态更新技术优势


采编一体,顾名思义就是相对传统采编工序分开而言,采集、编辑、建库、出图一体化进行,其中①软件技术实现 GIS数据采编一体化②人员技能实现采集编辑一体化,二者缺一不可。


对于规模化测绘队伍,追求技术和效率不断提升,在没有一体化采编作业软件技术情况下,一直在努力探索和尝试,实现人员技能采编一体化,以规避采集、编辑分工序导致的沟通衔接成本,及大量没有必要浪费的冗余工作内容,如陕局五院、龙江局地理信息工程院、川局技服中心、中水北方、三和数码等,在采编一体技术工艺探索做出大量尝试,并取得初步成效。


易绘为解决基础测绘动态更新行业痛点,设计基于GIS数据架构软件框架,探索实时拓扑维护动态更新技术方法,研发实时命令行智能引导、AI辅助半自动协同采编,实现多场景联机测图环境,为行业提供采编一体平台技术及服务。


2.1 采编一体GIS数据架构设计


  • 无损加载GIS数据:无论是本底、参考矢量数据,信息不丢失
  • 规定标准数据转换:层、码、字段属性灵活映射GIS数据整合
  • GIS数据无损映射测图环境:“一张图”,多源遥感真正一体化采编


2.2 采编实时拓扑维护,动态更新


  • 拓扑联动编辑:线、面拓扑联动编辑,省掉重新建库,极大减少编辑工作量
  • 属性信息不丢失:保留字段属性不丢,省掉重新赋属性工作量
  • 高程信息不丢:编辑兼顾地物Z值,地物高程自动过度


2.3 采集支持多场景联机,扬长避短


  • 立体采编优势
①双目立体视觉精度更高,熟练工效率更高
②相对DOM更新,目视解译要素更多,减少外业
③相对实景三维,树木等遮挡情况透视性更好
  • 实景三维采编优势
①.相对立体像对,有效规避房屋等遮挡,极大降低立体测图门槛
②.相对DOM更新,目视辨识提升,地貌不丢漏,极大减少外业工作
  • 激光点云采编优势

①. 激光点云更适用对高程要求高的地形图项目

②. 激光点云更适用道路部件城市部件采集更新


2.4 实时命令行智能引导,AI辅助半自动协同采编


  • 实时命令行智能引导:动态显示当前可切换状态,智能引导操作作业

  • 实时工具参数窗:动态调整工具参数,快速实现命令特定效果

  • AI辅助半自动采编:人工只做视觉的综合的智慧判断,计算机完成繁杂重复性的工作


03
采编一体、动态更新工艺流程



04
业务案例


4.1 宁夏2000多库合一DLG生产


  • 采编一体工序优化:采集成果既是库,规避繁琐对照建库编辑
  • 图库一体直接出图:数据库直接出调绘片、批量转换制图要素
  • 采集直接成面:采集直接构面,实时拓扑联动采编
  • 参考资料无损加载:数字城市基础框架、三调核查基准数据,无损对照,快速整合,直接出外业
  • 影像自动配准:外业调绘片批量纠正,快速清绘调绘成果
  • 属性快速采编:根据参数矢量,空间关联批量赋属性
  • 智能接边:自动接边,手动接边2天易绘2小时


相对传统业务模式,整体效率提升30%左右!


4.2 国家基础测绘五万立体更新


  • 无损加载GIS数据:MDB/GDB动态读写,字段属性不丢失
  • 卫星影像立体更新:资源三号03星高精度立体动态更新
  • 实时重投影:经纬度地理要素实时重投影编辑动态保存
  • 拓扑联动修测:线面要素拓扑联动修测,极大提升效率和质量
  • 属性自动赋值:变更状态字段自动更新
  • 批量质量检查:空间及属性批量检查


相对传统业务模式,整体效率提升40~60%!


4.3 国情监测更新


  • 无损加载GIS数据MDB/GDB动态读写,字段属性不丢失
  • 实时重投影:经纬度地理要素实时重投影编辑动态保存
  • 拓扑联动修测:线面要素拓扑联动修测,极大提升效率和质量
  • 属性自动赋值变更状态字段自动更新
  • 批量质量检查:空间及属性批量检查
  • 半自动采编:道路即时变宽自动裁剪拓扑维护,水域自动提取


相对传统业务模式,整体效率提升30%左右,水域提取效率提升300~500%!


05
软件试用体验


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