可量测实景影像在数字城管中的应用

杨沾吉

(深圳市福田区城市管理局，广东深圳518000)

可量测实景影像在数字城管中的应用

杨沾吉

(深圳市福田区城市管理局，广东深圳518000)

简要介绍可量测实景影像技术，探讨基于可量测实景影像技术的数字化城市管理部件数据采集与建库，并介绍基于此技术的福田区城市管理部件数据采集及建库项目工作应用情况，认为基于可量测实景影像的城市部件普查方案，对于其他城市开展数字化城管部件数据采集具有重要的借鉴意义，建立的实景影像数据库不仅可以为数字城管、智慧城管，还可以为数字城市提供信息服务。

可量测实景影像;数字城管;部件普查

一、引 言

福田区数字城市管理工作始于2006年，是在深圳市城管局统一技术框架下完成的。虽然福田辖区大部分是建成区，但随着近几年城市现代化进程的加快，尤其是深圳地铁等工程的开工建设，使得越来越多的城市部件位置、属性信息发生了变化。由于原来的数字城管系统中没有考虑城市管理对象(包括部件信息)的实时更新，因此原来的部件数据库已无法适应现今数字化城市管理的要求。为此，2011年福田区启动了部件数据采集建库和城管综合信息更新系统项目的建设工作，目的是完善福田区部件数据库，并建立城管综合信息实时更新系统。

深圳是建设部第一批数字城市管理试点城市，使用的是二维电子地图，缺乏直观性，而且定位模糊也时常会影响案件派遣的准确性。2009年国家测绘局［1］发布了可量测实景影像行业技术文件，为数字城管部件数据采集开辟了一个全新的技术途径。可量测实景影像(digital measurable image，DMI)是近年迅速发展起来的高效的测绘技术，随着社会信息化的快速发展和不同用户个性化需求的增加，传统4D产品(DEM、DOM、DLG和DRG)已不能满足空间信息服务所要求的大信息量、高精度和可视化的需求［2］。可量测实景影像数据作为5D产品，具有现势性、完整性、可判读、可测量和可挖掘等特征［3］。可量测实景影像系统擅长采集道路两边的通视部件数据，如灯杆、行道树、广告牌、交通设施等(这些部件通常占普查部件总量的70%以上)，并能够提供丰富的空间位置信息和较高分辨率的影像数据，采集效率高且可以降低劳动强度。因此，福田区部件数据采集建库和城管综合信息更新系统项目采用了这一技术。

二、基于可量测实景影像技术的部件数据采集与建库

可量测实景影像是采用移动测量技术(mobile mapping system，MMS)采集的，具有内、外方位元素和时间参数的地面实景影像以及应用接口的统称［4］。移动测量系统通过集成的GPS、CCD相机和INS/DR(惯性导航系统或航位推算系统)等传感器和设备，在行进中获取具有位置、姿态和时间等参数的影像和相关的空间信息［5］。

根据建设部颁布的《城市市政综合监管系统管理部件和事件分类、编码及数据要求》(CJ/T 214—2007)，城市管理部件包括公用设施类、道路交通类、市容环境类、园林绿化类、房屋土地类、其他设施类及扩展部件类7大类。部件普查内容包括城市部件的位置、归属部门、使用性质、目前状况、所在单元网格等部件属性。

基于可量测实景影像技术的部件采集以移动道路测量技术为主，在获取部件空间位置的同时还可以获取绝大多数部件的可量测影像。对少量不能采用移动道路测量系统获取的部件，可采用常规测量手段进行补充。对采用常规测量手段进行测量的部件，必须同时拍摄部件照片。对GPS信号弱的区域，则采用手持式GPS和全站仪进行部件补充调查。基于可量测实景影像库的采集主要分为外业采集和内业处理两个过程。外业采集时主要完成各项传感器数据的收集，而内业是对这些数据的加工处理，为原始影像进行集成和地理参考处理，并通过影像挑选、质量检查等各道工序，最终形成满足要求的可量测实景影像库。

城市管理部件影像数据库，可以方便地进行电子地图、部件普查数据和实物的比对，形成一个闭环的城市部件普查数据质量检查体系。由于这些部件影像库具有坐标信息，因此可以广泛地应用于城市数字网格系统，为管理员、协管员、事件处理者提供现场部件影像资料的查询，也可以为数字城市提供信息服务。

三、福田区部件数据采集建库应用实例

1.实现路线

福田区基于可量测实景影像测量城市部件采集建库严格按照建设部关于数字城管建设中城市部件的分类标准及相关行业规范、要求执行。具体包括:

1)前期准备工作。搜集基础数据，然后对项目实施区域进行实地调研，并基于调研结果进行数据采集路线规划、数据采集区域规划和实施时间规划等。

2)可量测实景影像的采集与制作。按照前期规划好的路线对项目实施区域进行可量测实景影像的采集，符合技术标准后转入内业处理。内业处理主要是对可量测实景影像与GPS数据、惯性导航系统数据进行匹配和集成，通过GPS差分技术及GPS-INS集成纠偏技术提高空间数据精度。

3)基于可量测实景影像的数据提取。通过测图软件对可量测实景影像进行依时序的浏览，发现城市管理部件后，便可在可量测实景影像对上分别选定该部件的同名像点。同名像点选定后，就可以量算出该城管部件的坐标值，并可依据此坐标值在空间数据库中新建该部件的记录。

4)利用深圳CORS进行补测。由于过往车辆、植被遮挡等导致部件数据缺失的，笔者利用深圳CORS进行了部件补测。

5)建立部件、实景影像数据库。按照部件分类调查部件属性，经主管部门确认后录入部件数据库。整理采集的影像、视频数据，结合电子地图、行政区划、单元网格等建立福田区部件实景影像库。

2.福田区部件数据调查情况

此次可量测实景影像部件数据采集共完成7大类128小类部件普查，普查面积72.75 km2，完成1∶1000图幅291幅，调查部件总数达253 884个(如图1所示)，地址数量16 522。和2006年结果相比，总部件数量减少36 352个，市政主要部件数量增加22 276个(见表1)。这一结果一方面说明部件损坏很严重，达到12.5%;另一方面说明市区政府加大了市政基础设施建设投入，如代表平安城市建设的监控电子眼和市容美化的花架花钵。外业实测检查结果(见表2)表明，部件定位精度满足国家有关技术规范要求。

图1 福田区部件分布图(截至2011年)

表1 市政主要部件前后变化表

表2 部件定位精度统计表

3.福田区可量测实景影像应用

福田区可量测实景影像数据库将地理信息、图片和部件基础信息有机融合，以可视的方式提供了部件管理交换手段，在获取部件位置信息的同时，可以直观地看到周边环境信息。以可见即可得的简单操作方式获取影像中部件的位置、长度、面积等量测信息，不仅可以满足城市管理的需求，也可以为数字化城市提供信息服务。

在城市管理方面，可以量测部件的位置(如图2所示)，可以量测部件的规格，有利于城管执法取证(如图3所示)，可以标注感兴趣的部件或地物(如图4所示);在数字城市服务方面，可以提供交通标识位置信息(如图5所示)，可以和电子地图匹配，提供三维实景导航服务(如图6所示)，也可以以巡航方式浏览可量测实景影像(如图7所示)，真实再现道路两侧及周边信息，增强了用户的体验感。

图2 城市管理部件位置量测

图3 城市管理部件规格量测

图4 城市管理部件标注

图5 交通标识位置信息服务

图6 与电子地图匹配的三维实景影像导航

图7 基于可量测实景影像的街景巡航

四、结束语

可量测实景影像技术为数字化城市管理提供了可视、可量测、可挖掘的近地面立体影像，并与高分辨率遥感影像无缝衔接，从天上到地上构成了全景化的城市空间信息平台。福田区的应用实例表明，可量测实景影像是数字城管、智慧城管部件数据采集的重要技术手段，完全可以满足国家有关部件定位精度的技术要求，由此得到的部件及影像数据库不仅能够提高城市管理案件派遣准确率，缩短案件流转时间，提升城市管理的效率，还可以进一步面向公众提供影像服务，提高公众的城市管理参与度，发挥更大的社会效益。

［1］ 国家测绘局.CH/Z 1002—2009可量测实景影像［S］.北京:测绘出版社，2009.

［2］ 李德仁.论可量测实景影像的概念与应用——从4D产品到5D产品［J］.测绘科学，2007，34(4):5-7.

［3］ 李德仁，沈欣.论基于实景影像的城市空间信息服务——以影像城市·武汉为例［J］.武汉大学学报:信息科学版，2009，34(2):127-130.

［4］ 李德仁，郭晟，胡庆武，等.GIS引擎——“真图”数据解决方案［J］.地理信息世界，2008(3):5-10.

［5］ 胡庆武，郭晟，柳郑华，等.基于可量测实景影像的数字公路体系研究［J］.公路，2010(2):95-101.

Digital Measurable Image in the Digital Urban Management

YANG Zhanji

0494-0911(2012)08-0036-03

P208

B

2012-07-23

杨沾吉(1964—)，男，山东海阳人，高级工程师，主要从事大地测量与地理信息系统应用工作。