基于GE的全數字調查法在農村公路調查中的應用

關鍵詞:全數字調查法

2014-01-09 15:48:09  查看次數:1949次

基于GE的全數字調查法

在農村公路調查中的應用

李會元 李文水 譚建 姚葉萍

(海南圖語地理信息技術有限公司  海南 海口 570203)
(該論文被發表在《海南地理信息》
學術論文專刊第13期)

【摘要】本文以海南省農村公路調查建庫為例,研究一種新的調查方法—全數字調查法。

    該調查法在傳統調查方法的基礎上,結合公路信息采集現實情況,充分利用手持GPS、數碼相機(DC)、數字地球(GE)、遙感影像(RS)、互聯網(INTERNET)等現代數字科技發展成果,集成公路、橋梁等現狀、照片、GPS軌跡、衛片、地形等多源數據于一體,其方法操作簡單、高效,形成的數據成果準確。

【關鍵詞】農村公路;全數字調查;數據庫

1 引言

    農村公路是黨中央、國務院實施社會主義新農村建設的重要基礎設施,在一定意義上事關農村穩定和農村經濟發展大局,在經濟社會發展全局中具有至關重要的作用。“十一五”期間,國家實施“千億元工程”對全國農村公路進行改造,“十二五”期間,國家繼續推進農村公路建設。

    為準確掌握農村公路發展情況、建設需求和建設進程,交通運輸部組織開展全國農村公路通達情況專項調查和更新工作,由于農村公路的現狀復雜多樣、覆蓋范圍又廣,利用常規的方法調查,需要大量的人力和財力,而且調查的成果多樣,又無法驗證準確性,很難保證質量,這樣給公路規劃、設計、建設的合理性造成影響,而海南省國際旅游島建設正在逐步深入,構建一個布局合理、安全舒適、便捷通暢、環境優美的公路網絡是海南省國際旅游島建設的重要工作,為此,海南省的農村公路調查的成果必須真實、可靠。

    全數字調查法是在多年調查經驗的基礎上,結合親身實踐,研究出的一種調查方法,該方法可以對調查過程進行監督,對調查成果進行驗證,操作簡單、高效,提供的成果豐富、準確且有追溯性。

2 農村公路數據采集

2.1外業數據采集

(1)采集對象

    鄉鎮、建制村、國有農林場、橋梁、隧道、渡口、國道、省道、縣道、鄉道、村道、專用公路、計劃項目線路。

(2)人員組成

    每組最多3人,其中調查員1人、協助員1人、司機1人。

(3)主要設備

    手持GPS、數碼相機、表格、鋼尺,其中手持GPS機用來采集位置信息包括線狀位置信息(國道、省道、縣道、鄉道、村道、專用公路、計劃項目線路)和點狀的位置信息(鄉鎮、建制村、國有農林場、橋梁、隧道、渡口、村小學);數碼相機用來采集可視化現狀信息;表格用來采集屬性信息;鋼尺用來獲取長度和寬度信息。

(4)采集方法

    首先初始化GPS,設置相機時間與GPS時間相差不大于3秒,道路采集要求按路段采集,在采集路段起點時3分鐘內用數碼相機拍攝路段的路面照片;橋梁、渡口采集位置在中心點,隧道在下行路的入口處,鄉鎮、建制村、農林場、小學在正門口,采集完后同樣在3分鐘內用數碼相機拍攝照片,所有調查對象的采集在完成拍照后再填寫表格。

2.2外業數據自檢

    GPS采集受信號影響,采集精度不一致,每天采集數據需要自檢,確定采集的數據滿足要求,方法是利用GE影像和地形,對采集精度進行判斷,采集位置與影像位置偏差5米以上(手持GPS的精度),采集線型長度與實際偏差20%以上(全國農村公路基礎數據和電子地圖更新方案精度要求),要求重新采集,做到了問題及時發現及時解決,避免重新進場的可能,提高了工作效率。

    利用GE作為自檢工具是由于GE是開放軟件,且位于海南島的影像分辨率較高(一般影像分辨率在2.5米以上),又提供了格式互轉工具,格式互轉方便。

2.3外業成果內容及格式

    照片數據,格式:JPG;GPS數據,格式:GPX;表格,格式:紙質。

3 農村公路數據建庫

3.1電子地圖數據建庫

(1)數據格式轉換

    根據要求采集的GPS數據需要轉換為ge格式。

(2)路線線型編輯

    由于手持GPS采集數據受信號和設置的參數影響,采集的軌跡會出現飛點、長直線以及拐彎處線型不流暢等問題,需要對采集的線型進行修正,同樣采用GE影像和地形修正線型,路線的電子地圖數據建立是利用路段合并生成的,屬性需要在屬性數據庫完成入庫后(見屬性數據庫建庫)連接生成,最后利用經過驗證的坐標轉換模型轉換坐標,生成符合交通運輸部要求的電子地圖。

3.2屬性數據庫建庫

(1)依據交通運輸部的方案要求,建立空的屬性數據庫。

(2)以交通運輸部的方案要求創建字段,并以調查表格作為屬性錄入依據,以拍攝照片作為屬性錄入的檢核手段,完成電子地圖的屬性錄入,由于路線是以路段為單位進行的調查,在路段屬性錄入完成后利用路線編碼合并路段生成路線電子地圖。

(3)屬性數據庫建庫,方法如下:

    路線屬性需要利用路段屬性生成,利用合并生成的路線,以路線編碼為連接字段,連接路段的屬性字段,由于連接路段屬性字段時隨機連接了路線的其中一條路段的屬性,所以路線屬性不是最終屬性,需要從路段中提取符合要求的信息更新路線屬性,導出屬性數據,入庫到數據庫,因為路線的起點信息是該路線的路段第一段的起點信息,路線的終點信息是該路線的路段最后一段的終點信息,在數據庫編寫數據庫命令提取與路線相關的路段信息更新路線信息,完成屬性數據庫建庫。

3.3照片數據庫建庫

    照片數據庫建庫即利用GPS采集的位置和照片生成可定位在GE上的照片數據,格式為KMZ,具體實現需要開發一個軟件,利用GPS采集時間與照片的拍攝時間匹配獲取拍攝照片的GPS坐標,然后生成KMZ格式照片數據庫。

(1)軟件界面:

(2)成果在GE上表現:

 

(3)部分程序代碼:

  

(4)照片數據庫的應用

  • 在屬性錄入過程中,照片可以作為屬性錄入的參照,確保錄入屬性的正確性;
  • 交通運輸部審核的結果有一些合理性錯誤需要核實,如“等外路路面類型一般為未鋪裝、檢查等外公路的路面類型填寫是否正確”等問題,利用定位在GE的照片數據庫,即可查看清楚道路的性質,省去了現場核實的過程;
  • 管理者能夠監督調查員是否在調查時走到,看到,記錄到并清楚了解每個調查人員每天的調查量,為今后的調查分配工作提供依據。

4全數字調查法的數據關系

 

5結論

   全數字調查法利用GE上的影像作為底圖進行數據更新,保證了在手持GPS信號差的情況下道路線型的現實性,又節省成本,并可以根據定位在GE上的照片驗證調查信息的真實性,也可以對調查員調查是否到位進行監督,是調查方法的一種創新,實踐證明,該方法調查形成的成果內容豐富;信息全面、準確;利于驗證、保存和使用,具有一定的推廣價值。

 

 

參考文獻

【1】交通運輸部.全國農村公路基礎數據和電子地圖更新方案,2012年10月.

第一作者簡介:

李會元,男,海南圖語地理信息技術有限公司,主要從事地理信息系統開發、測繪、信息調查、數據建庫等工作。聯系電話:13807563316  E-mail:[email protected]  地址:海口市海府路16號亞希大廈1207室。郵編:570203。

 

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