CN103335645B - 面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法，该方法基于现有难以精确定位的空旷型景点，提出一种以GPRS定点为基础，首先通过GPRS定位确定观测点位置，其次对整个空旷地段进行网格化图像获取，最后将各点图像及各点坐标输入计算机进行链接，便于游客自主确定游览范围和游览路线。本发明采用量化的调查、统计、计算方法，具有客观、严谨的特点，利用本发明所述的基于GPS空间精确定位的图像获取技术，促进了优质旅游景观的全面展示，提供游客完全自主选择路线的便利性，具有较好的社会经济及生态效益，为城市游船线路规划、城市旅游规划和相关建设提供理性科学的依据，更高效合理的利用宝贵的城市旅游资源。

Description

面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法

技术领域

本发明属于城市规划技术领域，尤其涉及面向城市游览线路规划的精确空间定位的图像获取技术。

背景技术

现有的不易以标志物定位的风景名胜区gps定位技术主要采用三维GPS定位系统，该系统从逻辑上由三部分组成.即GPS定位系统软件平台、三维Gls系统、通信链路、移动终端软件组成.从硬件组成上定位系统也由三部分组成即地面监控中心、通信网络和移动智能终端。主要应用在①景区防火，这是景区管理的头等大事,通过定位系统的建设将能显著提高景区防火的管理能力并对防火工作实施科学有效的指挥调度和管理。②定位系统能对景区的相关人员、车辆、导游及游客进行综合管理和服务能有效提高景区的管理和决策水平，同时能对景区突发事件作出快速预苦和应急处理。

现有游客在景区自身携带的线路导航仪器是基于手机的LBS基站定位以及基于仪器的GPS定位，主要应用于位置查询以及线路导航，以及图像获取时标注位置。部分景区通过部分观景点一些照片展示，但无法完整反映整体性状况。以上几种方法同本发明的基于GPS空间精确定位的图像获取技术相比有如下几方面缺点：从数据精确度来说，基于手机的LBS基站定位以及基于仪器的GPS定位以及风景名胜区的三维GPS定位都存在精确度不足的特征，LBS基站定位的误差在500-5000米不等，GPS定位误差在5-10米以内，在景区内5-10米的误差会导致路线的完全差异化。景观也会存在差异；从图像获取的主观性来说，在之前的技术中，提供给游客的图像获取是点式的，具备景区管理人员的主观性的，并未从游客的主观选择能动性方面考虑；从游览过程性来说，空旷型景观注重的是游客游览的过程型体验，背景技术未从游客的过程型体验方面考虑，只考虑到达型体验。游客如何根据实景照片自行选择线路的问题，存在主观性强，不易操作的缺点，需要提供一种面向景观规划的空间精确定位的图像获取技术。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明提供了一种面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法，本方法具有操作数据易于获得(依托城市规划管理部门既有数据以及现场踏勘数据)，获取过程客观(依托智能相机等数字化平台)、结果科学等特点，使游客对游览线路选择过程更具合理性，主观性，并帮助城市管理部门在工程实践中确定最适合的线路，高效合理的利用宝贵的城市景观资源。本发明以GPRS定位为技术基础，综合运用autocad软件，获取精确定位的图像的方法。该方法面向城市游览线路规划、城市旅游规划和相关建设提供理性科学的依据，提高城市规划建设的实施效果，以更高效合理的利用宝贵的城市自然资源。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法，包括以下步骤：

步骤1、确定工作区域，并确定测量点

1)获取完整、准确的作业区域及周边范围用地矢量图形及该用地矢量图形的坐标数据；

2)在作业区域内的用地矢量图形上，分别沿正南北和正东西方向间隔为m绘制直线组，并铺满整个作业区域；

3)在所述作业区域中直线组交点处绘制点，并确定每个点坐标数据，并进行编号，形成图纸作业区域内坐标栅格网；

步骤2：确定基准站位置及确定参数转换

1)在已知坐标点A上安置基准站GPS接收器，通过数据记录手簿将基准站坐标、高程，注入到基准站GPS接收器内；

2)在另一已知坐标点B位置上架设另一台GPS接收器，同时接收卫星信号和基准站传输数据，并将该点的坐标和高程注入，并计算得到相对于与WGS-84椭球体坐标系的转换参数，该转换参数包括坐标差数、高程差数、比例系数、旋转角度；

3)将求参数的GPS接收器安置在测量杆上，将GPS与数据记录手簿进行相连，并将这台GPS设为移动站；

步骤3：作业途径的确定

1)设定可以经过图纸作业区域内坐标栅格网每个编号坐标点的作业轨迹和初始测定点；

2)手持移动站(即步骤2中3)中所述移动站)，沿作业轨迹精确到达每个编号的坐标点；

步骤4：到达每个标号的坐标点，并以该坐标点作为观测点，并以观测点为中拍摄360°周边全景照片；同时将每个坐标点的编号分配给对应的全景照片；

步骤5：对全景照片与对应的编号进行链接处理，形成触控屏和显示屏幕展示系统。

步骤1中所述直线组的间隔m的根据游览活动特征进行确定，具体为：当步行游览时，则80米＜m＜120米；当游船游览时，200米＜m＜300米。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明针对城市空间形态控制过程中的高度控制需求，特别是宏观层面的整体城市高度形态控制，将经济、交通、环境、文化等多重影响人类行为聚集的因素纳入对城市高度控制影响的考虑范畴，并运用数字技术平台进行综合分析，从而更加科学、有效地从宏观全局视角对城市整体空间高度形态进行控制，具有显著的工程技术效果。

具体来说：本发明的研究从城市空间集聚本质上是人的行为活动聚集这一角度出发，在影响因子的选择上，单纯从城市经济社会发展的客观规律出发，排除视觉设计、人脑思维选择因素的干扰，可以更加客观地反映城市发展过程中市场与规划等作用力对城市形态的影响；本发明是将城市总体作为研究对象，从宏观尺度对城市高度进行总体控制和把握，运用数字技术对大量的研究对象以及多因子综合影响进行计算分析。这种从宏观视角出发和以大量数据支撑的控制技术，可以有效避免区域或者地段级城市高度控制时产生的过分关注自身而与城市总体脱节的局限性，在规划管理实践中具有重要参考价值。

附图说明

图1为本发明所述图像获取方法的流程示意图；

图2为本发明所述确定的工作区域及测量点的示意图；

图3为本发明确定基准站位置及参数转换的示意图

图4为本发明实施例确定的作业途径示意图；

图5为本发明所述获取360°全景图像的示意图；

图6为本发明对数据的处理方式示意图；

图7为本发明实施例城市确定的测量点的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明采取GPS-RTK技术作为支撑手段，GPS-RTK技术是一种高效的定位技术，它是利用2台以上GPS接收机同时接收卫星信号，误差达到厘米级别。如图1～7所示，以下将结合西湖水上精确定位图像获取方法案例和附图来详细地说明本发明的技术方案：

1)确定工作区域，并确定测量点

先在西湖地形图上布点，GPS坐标体系与cad图纸的坐标体系校核并重叠。然后到实地定点位，视野开阔，视场内高度角不超过15°，距大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波等)大于200m，距高压线、微波线等大于50m，附近无大型建筑物等强烈反射卫星信号的物体。

1.1)获得完整、准确的作业范围及周边范围现状用地矢量图形及相关坐标数据；

1.2)对AUTOCAD软件打开步骤1.1的矢量数据图，在图纸上作业区域内使用“pline”命令以及“offset”命令绘制正南北向间隔为固定距离250m的直线组，铺满整个作业区域，再绘制正东西向间隔同为250m的直线组，铺满整个作业区域。

1.3)使用AUTOCAD软件中的“point”在作业区域内的直线组交点绘制点，确定每个点坐标数据，给每个点进行编号，(纵向以字母编号，横向以数字编号)形成图纸作业区域内坐标栅格网。

2)确定基准站位置以及确定参数转换：

在已知的高等级点上安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，并将其观测数据和测站信息发送给流动站。

2.1)在已知的坐标点A上安置一台卫星信号接收机作为基准站，连电台，电台连上电瓶，电台一端连上发射天线，发射天线发射的信号在一定的范围内能被移动站的GPS收到，把数据记录手簿和基准站GPS连接，在手簿上输入基准站坐标、高程，注入到基准站GPS。基准站在当天的测绘中一直不动。

2.2)将另一台GPS架设在另一已知坐标点B位置上，同时接受卫星信号和基准站传输数据，将这个点上的坐标高程注入，将计算出与WGS一84椭球体坐标的差数、高程差数、比例系数、旋转角度等转换参数，并一一记录。

2.3)将求参数的GPS安置在测量杆上，将GPS与手簿进行相连，选设置菜单下的移动站，可将这台GPS设置成移动站。

3)确定作业途径

以正南北方向250米为间距的方格网覆盖湖面，选取网格每个焦点为观测视点，测定每个焦点的观测坐标并记录下来。

3.1)设定可以经过图纸上每一个编号坐标点的作业轨迹以及初始测定点。西湖上，乘坐游船按照作业轨迹行驶。

3.2)手持移动站沿作业轨迹可以精确到达每一个编号的坐标点。

4)以观测点为中心，拍摄360度周边全景照片

在测定每个坐标后，以观测点为中心，以固定方向为拍摄起点，通过全景模式拍摄环视360度的图像。

4.1)在每个坐标点停留的时间内，用特殊相机的全景模式(如索尼DSC-TX7C数码相机的智能扫描全景模式)，以观测点为轴心，采用相机的全景模式功能，以固定方向(如正北方)为起始端，顺时针方向拍摄水体沿岸360度环视景观，图像拍摄应采取人眼视高，像素不低于1000DPI。

4.2)以步骤1.3内坐标点的编号给每张图像编号；

5)将图像及坐标输入电脑：

将图像和坐标输入电脑，通过软件链接处理形成触控屏与显示屏幕展示系统。

Claims (2)

1.一种面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法，包括以下步骤：

步骤1、确定工作区域，并确定测量点

1)获取完整、准确的作业区域及周边范围用地矢量图形及该用地矢量图形的坐标数据；

2)在作业区域内的用地矢量图形上，分别沿正南北和正东西方向间隔为m绘制直线组，并铺满整个作业区域；

3)在所述作业区域中直线组交点处绘制点，并确定每个点坐标数据，并进行编号，形成图纸作业区域内坐标栅格网；

步骤2：确定基准站位置及确定参数转换

1)在已知坐标点A上安置基准站GPS接收器，通过数据记录手簿将基准站坐标、高程，注入到基准站GPS接收器内；

2)在另一已知坐标点B位置上架设另一台GPS接收器，同时接收卫星信号和基准站传输数据，并将该点的坐标和高程注入，并计算得到相对于与WGS-84椭球体坐标系的转换参数，该转换参数包括坐标差数、高程差数、比例系数、旋转角度；

3)将求参数的GPS接收器安置在测量杆上，将GPS接收器与数据记录手簿进行相连，并将这台GPS设为移动站；

步骤3：作业途径的确定

1)设定可以经过图纸作业区域内坐标栅格网每个编号坐标点的作业轨迹和初始测定点；

2)手持移动站，沿作业轨迹精确到达每个编号的坐标点；

步骤4：到达每个标号的坐标点，并以该坐标点作为观测点，并以观测点为中拍摄360°周边全景照片；同时将每个坐标点的编号分配给对应的全景照片；

步骤5：对全景照片与对应的编号进行链接处理，形成触控屏和显示屏幕展示系统。

2.根据权利要求1所述面向景观规划的空间精确定位的图像获取方法，其特征在于：步骤1中所述直线组的间隔m的根据游览活动特征进行确定，具体为：当步行游览时，则80米＜m＜120米；当游船游览时，200米＜m＜300米。