6月10日,北京國家會(huì)議中心,以“構(gòu)筑地理信息新生態(tài)”為主題的2015年全球地理信息開發(fā)者大會(huì) (WGDC)在此拉開帷幕。WGDC自2012年起開始舉辦,四年時(shí)間里,伴隨著中國地理信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,WGDC已經(jīng)成為位置與空間領(lǐng)域最具影響力的技術(shù)創(chuàng)新盛會(huì)。
在會(huì)上,立得空間信息技術(shù)股份有限公司移動(dòng)測(cè)量事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)滕長勝進(jìn)行了以“移動(dòng)測(cè)量的逆襲”為主題的演講。滕長勝回顧了中國移動(dòng)測(cè)量的15年發(fā)展歷程以及立得空間移動(dòng)測(cè)量事業(yè)的發(fā)展。立得的實(shí)景三維解決方案覆蓋了智慧城市應(yīng)用的8大領(lǐng)域,應(yīng)用于200多個(gè)城市。他指出,立得空間的移動(dòng)測(cè)量核心技術(shù)是慣性導(dǎo)航裝置和PPOI,包含世界公認(rèn)的數(shù)學(xué)難題的緊密組合核心算法;核心技術(shù)還體現(xiàn)在集成測(cè)試上。以下為演講實(shí)錄。
滕長勝:大家下午好,由于有一個(gè)重要領(lǐng)導(dǎo)到我們公司參觀,郭晟領(lǐng)導(dǎo)來不到這邊,今天由我代他作報(bào)告。這個(gè)報(bào)告叫做移動(dòng)測(cè)量的逆襲。大家對(duì)移動(dòng)測(cè)量比較了解,對(duì)逆襲也比較了解,以前講逆襲都說屌絲的逆襲,但我們自己不是屌絲,只是說我們以前移動(dòng)測(cè)量發(fā)展到一個(gè)階段之后,現(xiàn)在有新技術(shù)作為突破以后,為市場(chǎng)上提供更多的一個(gè)服務(wù)。今天我來分享一下這方面的一些工作。
我通過下面三個(gè)點(diǎn)作報(bào)告,第一、立德空間上世紀(jì)90年代中葉的時(shí)候,由兩院院士李德仁先生,他認(rèn)為近景四維測(cè)量在中國發(fā)展的非常成熟,想把這方面的技術(shù)引入到國內(nèi),1995年申請(qǐng)到國家自然科學(xué)基金的支持,我們開始研究中國自己的移動(dòng)攝影測(cè)量的技術(shù)。從1995-1999年,一直是以武漢大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為這樣一個(gè)身份,主要研究移動(dòng)測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)。1999年為了配合這項(xiàng)技術(shù)在中國的產(chǎn)業(yè)化,后來形成現(xiàn)在的立德空間這樣一個(gè)企業(yè)。企業(yè)在成立之初,就是為了把中國的攝影測(cè)量做到世界上去。
這個(gè)大家都了解,我們的移動(dòng)測(cè)量現(xiàn)在主要是分為兩個(gè)方向在發(fā)展。第一、基于CCD全景的立像機(jī),然后采集很多帶有重疊度的影像,用前鋒交匯的方法測(cè)量道路量變的POI的信息,重點(diǎn)在于測(cè)。還有另外一種,隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展,以Google他們?cè)趪鉃榇恚趪鴥?nèi)我們以立得,騰訊,或者百度這些企業(yè)為代表,做了很多關(guān)于實(shí)景化的工作,并不是前面講的以測(cè)繪為基礎(chǔ),但是它是用了一個(gè)測(cè)繪的技術(shù),用了信息化的一個(gè)技術(shù)。目前是把現(xiàn)實(shí)世界,真實(shí)的還原到信息系統(tǒng)里邊,變成一種百姓所喜聞樂見的一種方式進(jìn)行展示,不同與以前講的三維,我們把這種叫做實(shí)景三維系統(tǒng)。
2004年的時(shí)候,立得經(jīng)過四到五年的潛心研究,攻克了移動(dòng)測(cè)量的核心技術(shù)。我們認(rèn)為移動(dòng)測(cè)量的核心技術(shù)在于如何給采集設(shè)備,高精度的定它的位置和定它的姿態(tài)。因?yàn)槲覀兌贾?,要進(jìn)行測(cè)量,我們都用的是坐標(biāo)的方式進(jìn)行測(cè)量。2004年的時(shí)候,我們攻克這項(xiàng)技術(shù)之后,在黑龍江省測(cè)繪局組織進(jìn)行了一個(gè)生產(chǎn)的鑒定,到2006年開始,立得當(dāng)時(shí)提出一個(gè)真圖的概念,就是真實(shí)世界是什么樣,現(xiàn)實(shí)世界是什么樣,我們把它還原到電腦的信息里面去,當(dāng)時(shí)就說能否研究一種測(cè)繪的產(chǎn)品,無須借助測(cè)繪測(cè)量,逐步把地理信息的測(cè)量用車的方法來采集。這個(gè)技術(shù)一直到2008年之后,隨著市場(chǎng)行業(yè)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)有很多的認(rèn)可,逐漸把這項(xiàng)技術(shù)的數(shù)據(jù),例如應(yīng)用到城管、公安,還有相應(yīng)的旅游,還有一些國土測(cè)繪的一些方面。當(dāng)時(shí)為了配合數(shù)據(jù)本身的生產(chǎn),我們形成八大事業(yè)部的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。剛才這個(gè)基本上可以代表整個(gè)移動(dòng)測(cè)量在中國發(fā)展的趨勢(shì)。
我們回顧一下這樣的歷史,一個(gè)技術(shù)的發(fā)展是有一定的歷史淵源的。首先,很多人都想步入一個(gè)真實(shí)還原于現(xiàn)實(shí)的一個(gè)愿景。所以,從1999年一直到2015年,到立得現(xiàn)在做出來便攜式的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)之前,一直在向一個(gè)彎曲的道路曲折的前進(jìn)。
下面我介紹一下基于這個(gè)移動(dòng)測(cè)量的核心技術(shù)。第一、我認(rèn)為移動(dòng)測(cè)量要進(jìn)行發(fā)展,首先必須要解決高精度的定位定置系統(tǒng),但是由于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在部隊(duì)用的比較多,所以對(duì)我們有禁用的限制。所以,2004年之前,立得大部分精力花在如何把慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)做高精度的組合,形成高精度的定置定位的系統(tǒng)的工作。經(jīng)過這么多年的努力,我們也形成了自己的一套體系,形成自己的PPOI,可以做GPS北斗與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)組合。這個(gè)現(xiàn)在是采用了全國產(chǎn)的一些軟件系統(tǒng)和硬件的一些裝備,最重要這個(gè)組合系統(tǒng)必須解決一個(gè)問題,如何把GPS和北斗的型號(hào)和MU所測(cè)量出來的加速度,角速度進(jìn)行融合。我們知道很多情況下GPS數(shù)據(jù)會(huì)失損我們會(huì)用緊密組合的方式減少城市森林地區(qū)由于GPS信號(hào)不穩(wěn)定,或者失損導(dǎo)致的精度下降的形式,我們做了一個(gè)對(duì)比,基本上可以達(dá)到千分之二點(diǎn)五的精度。
然后,移動(dòng)測(cè)量除了解決高精度的定置定位的問題,我們需要把高精度定置定位系統(tǒng),激光掃描儀,CDD相機(jī),全景相機(jī),歷程器,這些所有的裝備要集成在一起,使他們每一個(gè)都能發(fā)揮自己的用途。這時(shí)候就需要我們擁有非常嚴(yán)密的工藝把它們集成在一起,并對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的系統(tǒng)的集成誤差進(jìn)行精密的標(biāo)定,標(biāo)定就需要有一個(gè)嚴(yán)密的工藝,這個(gè)工藝就是從我們本身的器件選型,我們買了一些陀螺,陀螺怎么測(cè)量,可能需要用高精度的展臺(tái)對(duì)所有系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,標(biāo)定了以后,可能會(huì)得到一個(gè)非常好的誤差補(bǔ)償值,后來我們還可能做一些淋浴的實(shí)驗(yàn),保證這個(gè)系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能夠達(dá)到在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)標(biāo)定之后我們必須把這個(gè)系統(tǒng)放在野外的情況下進(jìn)行相應(yīng)的工作類的一些實(shí)驗(yàn)。我們通過高清儀器的專項(xiàng),給立得投資了大概三四千萬,建立了一個(gè)移動(dòng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)室,包括高低溫的,能進(jìn)行溫控的一些高精密的一些設(shè)備,還有相機(jī)本身標(biāo)定的設(shè)備,對(duì)激光本身標(biāo)定的設(shè)備,只有擁有這樣齊全的流程和實(shí)驗(yàn)環(huán)境,我們才能造出來可靠的、穩(wěn)定的一個(gè)高精度的移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。
還有移動(dòng)測(cè)量本身并不只是數(shù)據(jù)采集的,必須在數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)編輯,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)應(yīng)用,各方面都要有相應(yīng)的軟件系統(tǒng),或者相應(yīng)的工藝進(jìn)行組合,才能形成我們整個(gè)移動(dòng)測(cè)量的全流程解決方案,這就是立得本身的全流程移動(dòng)測(cè)量解決方案,我們把移動(dòng)測(cè)量的概念進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)大,除了我們本身以前講的陸地的移動(dòng)測(cè)量,是基于車的,現(xiàn)在很多情況講傾斜攝影,我們認(rèn)為傾斜攝影也是一種移動(dòng)測(cè)量,只是它的平臺(tái)變成了飛機(jī)。還有可能在地面上要測(cè)量的一些控制點(diǎn),把這些信息測(cè)完之后,我們有一個(gè)強(qiáng)大的生產(chǎn)軟件,是分布式的生產(chǎn)軟件,可以對(duì)相應(yīng)的影像數(shù)據(jù)做處理。這個(gè)軟件本身是基于立得的一個(gè)生產(chǎn)云平臺(tái)做的,我們與四川測(cè)繪局合作,他們處理的數(shù)據(jù)調(diào)度的效率比以前要提高大概在5倍左右。除了生產(chǎn)之外,我們要進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用發(fā)布的系統(tǒng),把這個(gè)像國防、公安、城管行業(yè)中去。下面是各種各樣數(shù)據(jù)采集的裝備,采集的方式。倒數(shù)第二層,涉及到這些數(shù)據(jù)來了之后,我們可能有時(shí)交原始數(shù)據(jù),原始數(shù)據(jù)加工過程叫過程數(shù)據(jù),過程數(shù)據(jù)加工完叫中間成果數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)有的是結(jié)構(gòu)化的,有的是非結(jié)構(gòu)化的,要全部匯集到云平臺(tái)的數(shù)據(jù)管理層,把這些數(shù)據(jù)一起進(jìn)行管理,進(jìn)行方便的調(diào)度。這里邊有幾個(gè)特點(diǎn)。第一、我們支持內(nèi)存計(jì)算,現(xiàn)在有一種,以前講的是云計(jì)算就是進(jìn)行事物性計(jì)算,數(shù)據(jù)都采集完了再進(jìn)行計(jì)算,再進(jìn)行分析?,F(xiàn)在有很多應(yīng)用場(chǎng)景,例如公安的視頻,很多情況下,視頻數(shù)據(jù)調(diào)用完了,加入是犯罪分子,必須對(duì)它進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別,所以云平臺(tái)集成了一個(gè)內(nèi)存計(jì)算的功能。還有云平臺(tái)相應(yīng)的服務(wù)發(fā)布。
陸基移動(dòng)測(cè)量不適合做基礎(chǔ)測(cè)繪,他們的原理是一層一層的控制下去,得到精度均勻的測(cè)繪成果。第二、測(cè)量精度受到GPS信號(hào)的影響,受到CCD與對(duì)象之間本身距離之間的影響,所以它的精度本身在這個(gè)過程中不斷的進(jìn)行變動(dòng)。所以,我們覺得移動(dòng)測(cè)量是一種信息測(cè)繪,不適合傳統(tǒng)的那種工程性的測(cè)量。并且有相應(yīng)的一些測(cè)量中的遮擋,非全要素測(cè)繪做不了。
2015年我們提出來一場(chǎng)想走就走的“測(cè)”,如果你有閃電俠這樣的設(shè)備,世界那么大,我該去測(cè)測(cè),這樣的一個(gè)效果。這個(gè)設(shè)備有一個(gè)特點(diǎn),它除了在車上用以外,因?yàn)樗闪艘粋€(gè)高精度的貫導(dǎo),再加上超強(qiáng)遠(yuǎn)距離的激光掃描儀,搭配我們的傾斜攝影吊倉做傾斜攝影數(shù)據(jù)與激光數(shù)據(jù)的融合,形成非常好的三維模型的效果。左下角有一個(gè)IMU,這是我們新研制出來的一個(gè),這個(gè)IMU的精度大概是0.003度的姿態(tài),加上0.005的航向,但是重量5.3公斤,我們這套系統(tǒng),飛行完了,所有的影像已經(jīng)帶了高精度的位置姿態(tài),除了做到看,也能做到測(cè)的結(jié)果。這是我們承擔(dān)了國家的一個(gè)重大儀器專項(xiàng),它是把我們現(xiàn)在的高精度定置定位系統(tǒng)用在航空上,基本上填補(bǔ)了國內(nèi)空白,我們也對(duì)室內(nèi)測(cè)量做了相應(yīng)的工作,類似于室內(nèi)的高清的街景,滿足O2O這種模式對(duì)于室內(nèi)環(huán)境信息了解的需求。
立得做了十幾年,有200多個(gè)城市,有超過10P以上的數(shù)據(jù)。移動(dòng)測(cè)量的“心經(jīng)”,移動(dòng)測(cè)量是為信息測(cè)繪而生,并非為基礎(chǔ)測(cè)繪而生,所以我們不贊同用移動(dòng)測(cè)量的方法測(cè)地圖這樣的一種模式。索象于圖,索理于書,我們會(huì)利用移動(dòng)測(cè)量對(duì)位置姿態(tài)做更好的還原,謝謝大家!
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