厘米级全空间新型城市地理信息采集装备与产业化应用

一、案例简介

厘米级全空间新型城市地理信息采集装备与产业化应用是珞珈新空以自主硬件研制与集成为基础，研究并突破北斗导航、高可信SLAM、惯性导航深度融合的室内外自主无缝定位导航关键技术；引入影像与点云深度学习、分布式云计算技术，突破多源点云、多视影像、高精度轨迹等多源异构信息的智能要素提取与高精度三维实景地图构建技术；设计并研制多平台结构化室内外一体移动测量系统，达到一机多用、小型化、高精度、高效能的信息采集要求，并进行产业化应用与推广。

二、案例背景

信息化建设是目前国际竞相发展的战略制高点，大力推进信息化发展已成为我国经济社会发展新阶段重要而紧迫的战略任务。以三维矢量描述表达的室内外、地上地下一体化的空间信息是现代信息化建设的核心基础与重要信息载体，如何高效率、高精度、低成本的获取城市区域的厘米级、全空间、全要素的三维地理空间信息，则成为包括城市智能交通、数字化城市管理与规划、城市快速应急与指挥等重要内容在内的国家智慧城市、孪生城市建设的核心关键与迫切需求。

移动激光扫描与多视成像技术是目前解决全空间、全要素、全三维地理信息采集的有效解决途径，但目前存在着不同空间需要切换不同平台、异构数据融合精度低、成本投入高等关键问题，通用采集平台的缺乏以及多源融合高精度信息提取方法理论的滞后严重制约了移动激光测量与多视成像技术的进一步深度工程应用与推广。因此，亟需要围绕自主多平台一体化、多源融合全空间智能移动导航、多源信息融合与智能信息提取等关键技术，开展厘米级全空间新型城市地理信息多平台采集装备研制以及配套多源融合处理平台的自主研发，达到城市全空间（室内外地上地下一体化采集）、厘米级（定位精度5~10cm）、高效率（优于1m/s）的地理空间全要素信息（激光点云、多视影像、三维模型）采集处理与产业化推广目的。

三、案例介绍

“厘米级全空间新型城市地理信息采集装备与产业化应用针对移动激光测量中存在的定位精度低、数据处理能力弱、平台通用性差、行业应用软件缺乏等限制移动测量技术深入工程化应用的关键因素，突破了微秒级精度多传感器时间同步、嵌入式实时采集控制系统、一体化多平台通用设计等多平台激光扫描系统和型谱化装备研制关键技术；突破了多模多频GNSS接收机板卡与多模组合定位定姿算法、融合激光定位的直接地理定向方法、多趟扫描、多条带激光点云位置不一致消除等提高移动激光扫描数据精度技术；突破了海量点云与全景影像管理、处理与发布关键技术，建立了移动测量在地形测量、矿山测量、公路测量、电力巡检等应用中的成套技术方案。

该方案创新了精准三维地理空间信息的测绘生产模式，形成了针对多种应用需求的型谱化移动测量装备及对应的生产和应用体系，打破了国外厂商对高端移动测量装备的技术及价格垄断，实现了高端移动测量装备从进口引进到国际输出的重大转变，推动了我国地理空间信息技术的进步。

四、典型经验提炼

（一）具体措施和成效

高精度、全要素、全空间的地理三维空间信息框架是国家信息化建设的重大战略需求，是国家智慧城市、孪生城市建设的核心关键基础。研制我国自主的厘米级全空间新型城市地理信息采集装备，解决高效率、高性能、低成本的空间信息获取问题，将极大促进我国新型测绘基础技术升级转型，为我国城市应急与决策、智慧导航与出行、无人驾驶、城市管理与规划等多个相关领域提供高质量的关键信息支撑，对加快我国信息化建设，提高我国信息化国际引领地位具有重要意义。

（二）借鉴意义

“厘米级全空间新型城市地理信息采集装备与产业化应用”解决方案实现了集二、三维和影像于一体的测绘新服务模式，为城乡测绘作业提供了一整套便捷高效的一体化解决方案，同时该系统打破了国外厂商对激光雷达系统的技术垄断和价格垄断，顺利实现激光雷达系统的国产化，同时为国内外测绘界开辟了一条崭新的道路。