CN104931976A - 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法 - Google Patents

一种便携型的地理信息现场实时测绘方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104931976A
CN104931976A CN201510338407.XA CN201510338407A CN104931976A CN 104931976 A CN104931976 A CN 104931976A CN 201510338407 A CN201510338407 A CN 201510338407A CN 104931976 A CN104931976 A CN 104931976A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
point
laser range
range finder
coordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510338407.XA
Other languages
English (en)
Inventor
曾麦脉
亢庆
金平伟
刘超群
扶卿华
尹斌
何颖清
李万能
杨留柱
王行汉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pearl Water Soil And Water Conservation Monitoring Station Pearl Water Resources Commission
Pearl River Hydraulic Research Institute of PRWRC
Original Assignee
Pearl Water Soil And Water Conservation Monitoring Station Pearl Water Resources Commission
Pearl River Hydraulic Research Institute of PRWRC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pearl Water Soil And Water Conservation Monitoring Station Pearl Water Resources Commission, Pearl River Hydraulic Research Institute of PRWRC filed Critical Pearl Water Soil And Water Conservation Monitoring Station Pearl Water Resources Commission
Priority to CN201510338407.XA priority Critical patent/CN104931976A/zh
Publication of CN104931976A publication Critical patent/CN104931976A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种便携型的地理信息现场实时测绘方法，包括步骤：(1)将激光测距仪和GPS模块置于基本相同的位置；(2)用激光测距仪对准某个目标点打点，通过GPS模块获取当前设备所在的经纬度和高程，通过激光测距仪获取当前设备到目标点之间的斜距、俯仰角、方位角；(3)根据上述信息计算得到目标点在三维空间中的坐标；将该坐标作为一个地理要素的新增节点，插入到正在绘制的地理要素中，并实时显示在显示屏上；(4)建立当前节点与之前节点的关系，实现现场测图；(5)重复步骤(2)—(4)，直到完成整个地理要素的现场绘制。本发明具有效率高、成本低、可以现场完成测绘的优点。

Description

一种便携型的地理信息现场实时测绘方法
技术领域
本发明涉及地理信息系统研究领域，特别涉及一种便携型的地理信息现场实时测绘方法。
背景技术
目前在地理信息系统的测绘领域中，多是采用GPS设备进行关键节点的采集，这种方法测绘精度高，但是效率低，且操作人员在进行测绘时，要将GPS设备放置到每一个需要测量的点，对于一些拐点比较多的地形，则操作比较繁琐。
另外，现在已有将手持GPS与激光测距仪连接进行偏心测量的技术，但是在这些应用中，均是将偏心测量得到的点作为一个孤立的采集点，待所有要测量的节点均采集完成后，形成一批坐标点数据，然后再通过相关软件，进行后期绘图。采集过程不够直观。对于水土保持监测等对精度要求可以降低但是对效率要求较高的应用场合，其适用性受到制约。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种便携型的地理信息现场实时测绘方法，该测量方法具有效率高、成本低、可以现场完成测绘的优点。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种便携型的地理信息现场实时测绘方法，包括步骤：
(1)将激光测距仪和GPS模块置于基本相同的位置，将当前位置确定为初始位置，得到初始坐标；手持端设备中设有一显示屏，得到的坐标点实时显示在该显示屏上；
(2)用激光测距仪对准地形上的某个目标点打点，通过GPS模块获取当前设备所在的经纬度和高程，通过激光测距仪获取当前设备到目标点之间的斜距、俯仰角、方位角；将上述信息发送到手持端设备；
(3)在手持端设备，根据上述信息计算得到该目标点在三维空间中的坐标；将该坐标作为一个地理要素的新增节点，插入到正在绘制的地理要素中，并实时显示在所述显示屏上；
(4)建立当前节点与之前节点的关系，实现现场测图；
(5)重复步骤(2)—(4)，直到完成整个地理要素的现场绘制。
优选的，所述步骤(4)中，建立当前节点与之前节点的关系，分为如下三种情况：
若当前节点只是一个中间节点，则将当前节点直接与上一个节点连线；
若当前节点是某面状要素的最后一个节点，则将当前节点与上一个节点连线的同时，还与之前已经测得的该面状要素的初始节点相连；
若当前节点是一个面状要素或一条线的初始节点，则将当前节点作为一个孤立点，不与其他节点连接。
作为一种优选，所述步骤(5)中，对目标点进行采集过程中，当需要采集激光测距仪无法到达的目标点时，对激光测距仪和GPS模块进行相应移动，移动方式采用浮动定位模式，即：在一个位置采集目标点后，激光测距仪和GPS模块同时移动到下一个位置继续采集其他目标点，每次测量时，GPS模块都会同步上传当前设备所在的经纬度和高程，目标点在三维空间中的坐标通过上述数据计算得到。这样，现场测绘人员可以随意移动至信号良好的区域开展测绘作业，直至完成要素的绘制。
作为另一种优选，所述步骤(5)中，在站在同一位置能够采集完一个地物所有节点的情况下，采用固定点测量模式，即：在一个位置采集第一个目标点后，保存该位置的GPS位置，在同一位置通过激光测距仪对其他目标点进行测量时，所有目标点的参考位置均为采集第一个目标点的同时保存到的GPS位置。由于使用精度不高的GPS设备时，会产生跳动误差，也就是说，即使设备在同一个位置，其读数也在不断变化，从而带来误差。本发明通过固定点测量模式，测量其他的目标点时GPS模块不再上传当前设备所在的经纬度和高程，统一到同一位置处，可规避这种误差。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
与现有技术相比，本发明虽然精度受到GPS、激光测距仪及两者组合的影响而有所降低，但是只需要站在一个位置便可以采集到视线范围内的多个节点，并即时绘制成图，与要到达每一个节点的传统采集方式相比，其效率大幅度增加，满足了像水土保持监测这一类对精度的要求可以降低但是对效率的要求较高的业务需求。
附图说明
图1是实施例1的硬件组成关系示意图。
图2是实施例1的技术方案流程示意图。
图3是实施例1中空间位置解算的原理图。
图4是实施例1采用浮动定位模式的流程示意图。
图5是实施例2采用固定点测量模式的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本实施例一种便携型的地理信息现场实时测绘方法基于这样一个系统，包括GPS模块、激光测距仪和手持端设备，一种比较典型的组合是选择一台带有智能操作系统和蓝牙模块的GPS设备(如装载Windows Mobile系统的PDA型GPS设备或装载Android系统的平板型GPS设备)，使其兼具GPS模块和手持端平台的功能。GPS模块是用于采集当前位置的经纬度和高程。再选择一台带有蓝牙功能的激光测距仪，该激光测距仪用于采集当前位置到目标点位置的斜距、俯仰角、方位角。激光测距仪通过蓝牙与GPS设备建立连接并传输数据，以方便设备的使用。
参见图2、4，基于上述系统，对本实施例不规则堆积体体积测量方法的具体过程说明如下。
实现实时测绘功能的软件模块集成在手持端设备上，在进行具体的采集时，根据当前要使用的激光测距仪的不同，进行相应的设置。例如目前不同的激光测距仪返回的数据的解析方式不同，可对接收的数据解析方式进行相应设置。
设置成功后，检测是否连接成功，连接成功后，选择测量模式。本实施例采用浮动定位模式，具体流程参见图4。
(1)当采用激光测距仪为要素添加节点时，将激光测距仪和GPS模块置于基本相同的位置。如果当前位置为第一个节点，则确定该位置为初始位置，得到初始坐标；手持端设备中设有一显示屏，得到的坐标点实时显示在该显示屏上。
(2)使用激光测距仪瞄准需要绘制的地物的边界，按下激光测距仪的发射按钮，对边界上的目标点打点。激光测距仪通过蓝牙传输，将测量得到的设备到目标点之间的斜距OP、俯仰角θ、方位角ф参数通过字符串格式发送给手持端，实时绘图模块在接收到字符串后，通过解析，提取出斜距OP、俯仰角θ、方位角ф三个参数。与此同时，实时绘图模块访问GPS模块，获得当前设备所在位置的经纬度(x1，y1)和高程数据h0。
(3)在手持端设备，实时绘图模块利用当前地图的投影坐标系统，将经纬度转换为投影坐标，从而得到设备当前位置的坐标(x0，y0，z0)，以该坐标为原点，利用激光测距仪的斜距OP、俯仰角θ、方位角ф三个参数，计算出目标点的位置坐标(xp，yp，zp)，原理参见图3。对于Laser Craft Contour XLRic设备而言，俯仰角θ以水平方向为90°，向下减小，向上增加，量程只在±40°范围内。方位角ф以正北为基准，取顺时针旋转的角度值。
(4)以目标点的坐标(xp，yp，zp)值封装一个节点，作为当前绘制要素中的新增节点，插入到正在绘制的要素中，并在显示屏上的地图界面中显示出节点增加的效果。
(5)根据需要，继续增加节点，当视线无法到达或超出激光测距仪测量范围时，移动自身位置，另取合适的位置继续打点，实时绘图模块每次接收到激光测距仪传回的数据时，都会同步获取当前位置的GPS坐标，因此人员可以随意移动至信号良好的区域开展测绘作业，直至完成要素的绘制后，保存，形成一个完整的要素的空间信息，可以在地理信息平台上使用其空间信息和添加相应属性信息，完成要素的现场快速采集，流程如图4所示。
在进行绘制时，现场测绘人员可以建立当前节点与之前节点的关系，例如当前节点只是一个中间节点，那么就直接与上一个节点连线。如果当前节点是面状要素的最后一个节点，那么在与上一个节点连线的同时，还与之前已经测得的这个面状要素的初始节点相连，从而形成一个面。如果当前节点是一个面状要素或一条线的初始点，那么就作为一个孤立点，不与其他节点连接。
实施例2
本实施例除下述特征外其他结构同实施例1：
本实施例与实施例1的区别是在采集某一系列的节点时，所有目标点的参考位置都是采集第一个点时的GPS位置，也就是说，不再在每次激光测距仪返回参数信息的同时获取当前GPS位置，而是使用采集第一个节点时保存的那个参考GPS位置，处理流程参见图5。
设计这种模式的原因是为了克服GPS的跳动误差，即：即使设备在同一个位置，当使用精度不高的GPS设备时，其读数也在不断变化，从而带来误差。在某些时候，不需要移动激光测距仪就可以采集到地物完整的边界节点，此时，为了规避这种误差，设计了这种固定点测量模式。当然，该模式只有站在同一位置可以采集完一个地物所有节点的情况下，才具有适用性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种便携型的地理信息现场实时测绘方法，其特征在于，包括步骤：
(1)将激光测距仪和GPS模块置于基本相同的位置，将当前位置确定为初始位置，得到初始坐标；手持端设备中设有一显示屏，得到的坐标点实时显示在该显示屏上；
(2)用激光测距仪对准地形上的某个目标点打点，通过GPS模块获取当前设备所在的经纬度和高程，通过激光测距仪获取当前设备到目标点之间的斜距、俯仰角、方位角；将上述信息发送到手持端设备；
(3)在手持端设备，根据上述信息计算得到该目标点在三维空间中的坐标；将该坐标作为一个地理要素的新增节点，插入到正在绘制的地理要素中，并实时显示在所述显示屏上；
(4)建立当前节点与之前节点的关系，实现现场测图；
(5)重复步骤(2)—(4)，直到完成整个地理要素的现场绘制。
2.根据权利要求1所述的地理信息现场实时测绘方法，其特征在于，所述步骤(4)中，建立当前节点与之前节点的关系，分为如下三种情况：
若当前节点只是一个中间节点，则将当前节点直接与上一个节点连线；
若当前节点是某面状要素的最后一个节点，则将当前节点与上一个节点连线的同时，还与之前已经测得的该面状要素的初始节点相连；
若当前节点是一个面状要素或一条线的初始节点，则将当前节点作为一个孤立点，不与其他节点连接。
3.根据权利要求1所述的地理信息现场实时测绘方法，其特征在于，所述步骤(5)中，对目标点进行采集过程中，当需要采集激光测距仪无法到达的目标点时，对激光测距仪和GPS模块进行相应移动，移动方式采用浮动定位模式，即：在一个位置采集目标点后，激光测距仪和GPS模块同时移动到下一个位置继续采集其他目标点，每次测量时，GPS模块都会同步上传当前设备所在的经纬度和高程，目标点在三维空间中的坐标通过上述数据计算得到。
4.根据权利要求1所述的地理信息现场实时测绘方法，其特征在于，所述步骤(5)中，在站在同一位置能够采集完一个地物所有节点的情况下，采用固定点测量模式，即：在一个位置采集第一个目标点后，保存该位置的GPS位置，在同一位置通过激光测距仪对其他目标点进行测量时，所有目标点的参考位置均为采集第一个目标点的同时保存到的GPS位置。
CN201510338407.XA 2015-06-17 2015-06-17 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法 Pending CN104931976A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510338407.XA CN104931976A (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510338407.XA CN104931976A (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104931976A true CN104931976A (zh) 2015-09-23

Family

ID=54119228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510338407.XA Pending CN104931976A (zh) 2015-06-17 2015-06-17 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104931976A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445774A (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 武汉大学 一种gnss与激光测距相结合的测量系统及测量方法
CN106096217A (zh) * 2016-08-17 2016-11-09 北京道亨时代科技有限公司 一种配网线路的设计方法和设计系统
CN106408625A (zh) * 2016-06-08 2017-02-15 李麟飞 一种绘图系统
CN107831519A (zh) * 2017-10-17 2018-03-23 西安科技大学 一种gps‑rtk无卫星信号点的坐标测量方法及装置
CN108225434A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 河南华泰规划勘测设计咨询有限公司 一种户外地理测绘用测绘系统及测绘方法
CN108761468A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 董昊旻 测绘方法及装置
CN114371491A (zh) * 2021-12-21 2022-04-19 河南省鑫源土地科技有限责任公司 一种基于gps功能实现地理信息采集的系统和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064942A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Rockwell Collins, Inc. Enhanced precision forward observation system and method
CN101742435A (zh) * 2009-12-17 2010-06-16 西北师范大学 一种数字测图方法
CN201681156U (zh) * 2009-12-18 2010-12-22 湖南城市学院 多任务模式的湿地数据采集系统
CN102829755A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 西安煤航信息产业有限公司 基于激光测距仪的快速测量方法
CN103699725A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 福州市勘测院 一种基于手持终端的电子测绘实现方法
CN103925872A (zh) * 2013-12-23 2014-07-16 中国神华能源股份有限公司 一种用于获取目标物空间分布的激光扫描测量装置和方法
CN104075696A (zh) * 2014-06-20 2014-10-01 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 坐标测量方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064942A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Rockwell Collins, Inc. Enhanced precision forward observation system and method
CN101742435A (zh) * 2009-12-17 2010-06-16 西北师范大学 一种数字测图方法
CN201681156U (zh) * 2009-12-18 2010-12-22 湖南城市学院 多任务模式的湿地数据采集系统
CN102829755A (zh) * 2012-08-27 2012-12-19 西安煤航信息产业有限公司 基于激光测距仪的快速测量方法
CN103699725A (zh) * 2013-12-12 2014-04-02 福州市勘测院 一种基于手持终端的电子测绘实现方法
CN103925872A (zh) * 2013-12-23 2014-07-16 中国神华能源股份有限公司 一种用于获取目标物空间分布的激光扫描测量装置和方法
CN104075696A (zh) * 2014-06-20 2014-10-01 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 坐标测量方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445774A (zh) * 2015-11-19 2016-03-30 武汉大学 一种gnss与激光测距相结合的测量系统及测量方法
CN105445774B (zh) * 2015-11-19 2017-09-29 武汉大学 一种gnss与激光测距相结合的测量系统及测量方法
CN106408625A (zh) * 2016-06-08 2017-02-15 李麟飞 一种绘图系统
CN106096217A (zh) * 2016-08-17 2016-11-09 北京道亨时代科技有限公司 一种配网线路的设计方法和设计系统
CN107831519A (zh) * 2017-10-17 2018-03-23 西安科技大学 一种gps‑rtk无卫星信号点的坐标测量方法及装置
CN108225434A (zh) * 2018-01-22 2018-06-29 河南华泰规划勘测设计咨询有限公司 一种户外地理测绘用测绘系统及测绘方法
CN108761468A (zh) * 2018-06-13 2018-11-06 董昊旻 测绘方法及装置
CN114371491A (zh) * 2021-12-21 2022-04-19 河南省鑫源土地科技有限责任公司 一种基于gps功能实现地理信息采集的系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104931976A (zh) 一种便携型的地理信息现场实时测绘方法
EP2844009B1 (en) Method and system for determining location and position of image matching-based smartphone
CN103718062A (zh) 用于确保个人导航设备的服务的持续性的方法及其设备
KR101744956B1 (ko) 모바일 단말을 이용한 gnss 측량 시스템 및 방법
CN102186238B (zh) 一种基于电子地图的定位方法及装置
CN101846736A (zh) 室内精确定位系统和方法
CN110383099A (zh) 稳健下行链路定位
US11175141B2 (en) Checking map alignment
CN201805551U (zh) 室内精确定位系统
CN104885538A (zh) 基于众包数据的处理延迟估计
CN101794316A (zh) 基于gps定位和方向识别的实景咨信系统及坐标偏移方法
CN106941703B (zh) 基于态势感知的室内外无缝定位装置和方法
CN106455046B (zh) 一种卫星-WiFi飞行时间组合定位系统及其方法
CN103499341B (zh) 一种电杆倾斜测量仪的使用方法
CN102360076A (zh) 一种多维定位方法和装置
CN105509716A (zh) 一种基于增强现实技术的地理信息采集方法及装置
CN104897059B (zh) 一种便携型的不规则堆积体体积测量方法
CN103760585A (zh) 一种适用林区的星-地结合定位方法
CN108873032A (zh) 基于gps网和地面坐标网的室内定位方法
CN107806860A (zh) 一种无人机航测拍照精确空间位置的方法
US11156694B2 (en) Supporting a selection of a floor
CN205825952U (zh) 一种在塔下采集基站工程参数的装置
CN104792321A (zh) 一种基于辅助定位的土地信息采集系统及方法
CN113391263B (zh) 基于无线电指纹序列更新无线电地图
CN110146062A (zh) 一种基于图根点测量点云数据的坐标系转化方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150923

RJ01 Rejection of invention patent application after publication