河北省地矿局第二地质大队河北唐山063000
摘要:随着经济和科技水平的快速发展,针对传统测绘在数据采集与项目管理上存在单兵作业、依赖传统纸质地图、数据采集内容单一、采集效率低下、项目管理粗略等不足,思考了测绘数据采集者亦可以是基于位置的服务者,提出了在数据采集的同时为自己或者同伴提供数据服务,实现了数据采集实时共享与协同作业、内外业采编一体化、测绘项目智能化管理的方案,研发了一套测绘地理信息采集与管理服务平台。平台集成了安全稳定的后台服务系统、简便高效的外业终端采集系统以及内业数据处理系统,实现内外业数据一体化,为行业提供新的解决方案。
关键词:移动采集;项目管理;内外业一体化;自适应策略
引言
在传统测绘作业方式中,首先,分析、收集任务的影像、地形图,制成纸质地图、影像及表格;然后,在纸质地图、影像上标绘采集信息,纸质表格中记录采集相关属性信息,并使用GPS、全站仪等数据采集设备获取目标位置并记录;最后,回到办公室将采集的数据展至成图平台,参考纸质地图的标绘信息进行数字化成图,同时把与其相关联的属性数据录入数据库。这种数据采集方法偏重于空间位置测量,忽略了其他属性信息,比如采集时间、照片信息等。这种作业方式主要存在数据采集成本高、效率低、时效性差、易出错等不。测绘作业管理主要基于OA系统管理,以文档形式进行任务分配管理,无法基于项目的精确位置进行把控,难以实现精确分配和实时掌控。因此,为了实现快、准、全的测绘地理信息采集模式,增强数据采集时的数据共享与协同性,实现内外业一体化,提高测绘项目智能化管理水平,亟需开展测绘地理信息移动采集与管理服务平台的研究。
1需求分析
测绘地理信息从业者作为位置信息的采集者,往往是基于位置服务的提供者,随着信息技术的快速发展,如何在数据采集的同时为自己或者同伴提供数据服务,实现数据采集实时共享与协同作业、内外业采集编辑一体化、测绘项目智能化管理正逐步实现。本文将移动GIS技术、GNSS技术和无线网络通信技术相结合,研制通用的测绘地理信息移动采集与管理服务平台,实现信息采集与管理服务的智能化。
1.1快、准、全的数据采集模式
快--免去作业前的测绘资料整理,现场直接加载最新各类专题数据库,实时辅助信息采集;属性采集实现智能感知及记忆功能,减少外业过程的数据编辑量;准--实现外接GNSS设备与移动端的通信与数据处理,精确定位;全--空间位置、属性数据、照片视频数据均可采集与编号入库。
1.2协同化作业
平台支持测量数据的实时上传与下载,移动终端可以实时显示所有人员已测绘的点位,实现多人同时测绘时数据共享,不同作业人员可以很好地协同作业,不会出现漏测、错测、复测等情况。
1.3测绘项目管理智能化
测绘作业时位置信息回传至服务器,管理人员基于平台,实时查看各项目位置信息、时间属性、任务状态等信息,可以根据空间位置、时间分布进行查询、统计与分析,实现信息化管理。
1.4安全、稳定的WebService
在移动终端与服务器间建立安全、稳定的数据通讯机制,实现数据的高效上传与下载、传输稳定、访问安全、在线与离线双重访问方式等特性。
1.5内业自动化成图
内业数据处理系统对外业采集终端采集的数据进行解析,根据属性进行精细化、自动化编辑处理。
2平台设计
2.1架构设计
平台采用分层设计,从逻辑上划分为4个层,即基础设施层、数据层、服务层以及应用层。每个层内部完成属于自己的任务,层与层之间通过接口联系。将平台的组件分别放置在不同的层内,同一层的组件具有较高的内聚性,不同层之间保持松散耦合。
2.2基于云服务的移动系统设计
基于云服务技术,将系统服务数据存储于云端,完成数据的统一存储与管理,并从云端将数据提供给移动用户,保证用户随时随地的获取服务数据,即实现“在线模式”和“离线模式”相结合的新型应用模式。平台充分考虑高度虚拟化、高度资源共享要求,评估可弹性空间和可扩展性,整合资源构建大数据云,将数据分布式存储于数据中心的防火墙内,提供对数据安全性和服务质量的有效控制。从动态角度通过行为建模来设计平台运行中的数据流过程,采用“系统自适应管理策略”来实现不同网络条件下“在线模式”和“离线模式”之间无缝自由切换,同时保证服务数据的连贯性和准确性。
3平台主要功能及实现
3.1平台功能模块
平台主要包括三部分内容:平台服务系统、外业信息采集终端以及内业数据处理系统。为了实现平台的普适性、高效性,采用模块式开发并支持不同测绘标准的高度自定义。
3.2平台服务系统
1)测绘标准自定义。为了能够适应不同区域、不同项目类型的采集要求,平台支持测绘标准自定义。用户根据项目类型、需要采集的信息,在平台中任意定义字段及属性约束。以管线测量为例,管线标准自定义流程为:新建管线标准、新建管线大类、添加管线小类、管点属性添加、管段属性添加等。属性支持分级设置、智能记忆、输入约束等功能,极大提升外业终端采集效率。2)坐标系自定义。由于不同区域设置了当地城市坐标系,本平台支持用户自定义坐标系,以确保在任意城市均可以准确测量至要求的坐标系。坐标系自定义支持用户定义转换七参数、投影参数等。3)项目管理。根据管理需要对项目进行分类,如项目类型、项目区域、项目负责人、项目状态等,方便管理者以不同视角掌握单位生产运营情况,及时调配资源。结合电子地图或影像图等,将项目位置和范围标绘在地图上直观展示,基于地图查询定位项目,达到以图管项目的目的。
3.3外业信息采集终端
1)基于多源GNSS设备与采集终端的数据通讯与处理。采集终端实现了与多款GNSS设备互联通讯,分析各类GNSS设备开放的蓝牙通信内容,解析串口转蓝牙通信协议。采集终端读取GNSS数据,并根据NMEA-0183协议内容,快速提取日期、时间、精度、纬度、速度和残差等有用信息。考虑存在卫星信号丢失等问题,移动端内置GPS定位与外接GNSS设备定位间进行无缝切换。2)数据采集。数据采集系统提供了多样化的地图显示与定位功能,可以实现采集的数据、背景地形数据以及各种专题数据进行显示、缩放、定位、浏览及图层控制等操作。数据采集系统可以采集包括管线、地形、部件在内的各种空间位置数、属性数据、照片视频数据。系统设计并实现了智能记忆、根据使用频次自定义属性顺序、逻辑判断、特殊颜色标识、mdb反导标绘等,减少用户采集过程中的输入频次,避免漏测,真正达到数据采集的高效与完整性。
结语
我国的测绘服务也紧跟着时代的步伐,不断的创新测绘服务方式。而测绘服务需要大量的技术支持,同时也需要大量准确的可靠的信息,并且这些信息一定要及时更新。建设地理信息公共服务平台将全世界的信息汇集于此,为需要信息的人提供资料,实现信息共享,这对于推进现代测绘服务模式的进一步发展有着不可估量的作用。
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