MMS在城市路灯空间信息采集中的应用

杨永超

（河南省有色金属地质矿产局第四地质大队,河南 郑州450001）

摘要：随着测绘科学技术的飞速发展和进步，越来越多的新技术新产品在社会生活中被广泛应用。近年来，特别是北斗导航系统、移动测量系统更是深入到

了我们日常生活的方方面面。文章通过分析比较，介绍了移动测量系统    Trimble MX2在城市路灯的建设与管理方面                                   应用的优越性。该技术也为今后数字城市和智慧城市的建设发挥更积极有效作用。

关键词：移动测量技术；路灯；数据采集

Application of MMS in spatial information collection of city street lights
                      Yangyongchao
(Fourth Geological Brigade of Henan Nonferrous Metal Geology and Mines Bureau, Zhengzhou, Henan 45001)
Abstract: with the rapid development and progress of surveying and mapping science and technology, more and more new technologies and new products are widely used in social life. In recent years, especially the Beidou navigation system and mobile measurement system have gone deeper into
In every aspect of our daily lives. Through analysis and comparison, this paper introduces the advantages of Trible MX2 in the construction and management of urban street lights. The technology also plays a more active and effective role in the future construction of digital cities and smart cities.
Key words: mobile measurement technology; Street lights; Data acquisition

路灯作为城市的公共照明设施，既是展示城市形象的窗口，又是朔造城市整体形象的重要元素。它以独特的灯光效果和造型款式打扮着城市的大街小巷，成为传递城市文化信息的媒介。在当今“数字城市”和“智慧城市”的建设中，城市路灯的建设与管理也是十分重要的，他是城市基础设施的重要工程之一。

要实现城市路灯的有效控制与管理，必须首先获取城市中路灯的相关信息，主要包括地理空间信息与属性信息。其中，地理空间信息代表路灯在空间中的位置，是实现自动化控制与管理的关键。然而传统的路灯信息获取采取人工采集方式，即人工采用GNSS接收机或者全站仪等设备进行数据获取。该方式需要静态采集，会对城市的交通等造成较大的影响；效率低下，一般作业效率为每小组每天采集80~120盏，不适合大规模的数据采集任务。顺应智慧城市建设与大数据时代的需要，随着GNSS技术（特别是我国的北斗2代的建设与使用）、惯性导航技术、激光扫描技术、序列影像建模技术等的发展，移动测量技术应运而生，并被广泛应用到了城市路灯的建设与管理中。

1 移动测量技术介绍

移动测量系统（MobileMappingSystem，MMS）：通过移动平台（卫星、飞机、飞艇、汽车、舰船等）搭载的定位定姿系统和测量传感器（相机、激光扫描仪等）动态实时的获取航迹周围一定范围内目标的地理信息数据的系统,它是为了满足社会对空间信息的需求而集成了GPS、RS、NS和CAD等多种技术的一个系统^【1】。它是当今测绘界最为前沿的科技之一，代表着未来道路电子地图测制领域的发展主流^【2】，是现今为止地理空间数据快速采集与更新的主要措施^【3】。

其技术特点：

1.1各个子系统均一体化集成在一个舱室内，便携式安装，提高稳定性和系统精度。

1.2 稳固的集成组装确保传感器坐标系参数不变，系统无需检校。

1.3 优化的安置角度保证高质量的点云采集，无死角，少阴影。移动测量的点云数据是实际物体的真实记录，是目前各种测量方法中最精细、最快捷地对物体现状进行档案保存的技术手段^【4】。

1.4 GNSS信号失锁或多路径的城市峡谷，惯性测量单元（IMU）仍能提供精确、可靠的定位定姿数据，保证在任何位置都能不间断地进行移动数据采集。现代移动测量系统MMS就是依赖于高精度差分GPS和高质量捷联式惯性导航系统INS的组合，实现高精度定位定姿^【5】。

1.5 高分辨率的全景影像和地表影像，易于信息提取。

1.6 能够迅速发现变化，实现对原图的及时修测^【6】。

近年来，许多测绘单位根据自身发展及需要购置了适合本单位用的移动测量系统，并将其投入到实际工程当中，取得了一定的经济和社会效益。本文就以Trimble MX2移动测量系统为例简要介绍其在城市路灯空间信息采集中的应用。

2 移动测量系统在路灯地理空间数据采集中的具体应用

2.1 TrimbleMX2移动测量系统的组成及工作原理

TrimbleMX2移动测量系统的传感器由双激光扫描头、用于精确定位的Trimble Applanix GNSS天线和惯性导航模块三部分组成。整个传感器机身只需要几分钟便可以安装在任选的交通工具上。该传感器的控制和数据采集通过一台安装了Trimble Trident Capture软件的笔记本电脑完成。整个系统安装调试完成后，就可以进行野外数据采集了。首先，对TrimbleMX2移动测量系统和已知的控制点数据进行联测，获得正确的参数信息，然后进行城市路灯目标数据的全景扫描和数据处理，得到点云数据和全影像数据，最后通过内业数据处理得到路灯的空间地理数据信息。在双扫描头配置下，系统每秒钟可获取72000个激光扫描点，且由于Trimble Applanix GNSS和惯性导航技术的支持，这些激光点的定位准确度得到了充分的保证。

2.2 TrimbleMX2移动测量系统具体工作流程：

Ø LV-POSView

POS数据记录软件

Ø Trident Capture

外业系统控制及数据采集软件

Ø PosPac MMS

POS数据解算软件

Ø Trident Factory

内业数据处理软件，可进行点云与影像数据的处理和信息提取

2.3 TrimbleMX2移动测量系统应用

TrimbleMX2移动测量系统能够获取多种数据成果包括路灯数据采集测量轨迹、真三维空间地理坐标、所有路线的全景影像、所有路线的全景点云模型以及三维仿真模型。

   移动测量系统Trimble MX2还提供路灯自动管理系统。该系统可保存所装配路灯得到的空间地理信息，全天候采集路灯工作状态信息及环境信息包括温湿度、倾斜度、GPS、光感、PM2.5、雨量和大气压等，并基于ZigBee 和GPRS的无线网络实时向路灯监控中心发送信息，以便及时了解路灯工作状况，及时排除路灯故障。