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什么是地理参照?

博客 2024 年 11 月 18 日

地理参照是测量界经常使用的一个术语,尤其是随着激光雷达等数字测量技术的普及。在本博客中,我们将深入探讨地理坐标参考的实际含义、工作原理以及OxTS 如何帮助您以超乎想象的效率完成地理坐标参考。

 

地理参照:定义

地理参照是对数据集(通常是勘测数据)进行的操作。地理参照是将数据与坐标网格对齐的过程。通常情况下,坐标网格包括纬度、经度和高度--这是一个全球系统,可以让你在地球上确定数据的位置。不过,您也可以根据本地坐标系对数据进行地理参照,这样就可以将数据精确定位到一个特定点或一组点,但不一定是在地球上。

 

为什么重要?

大量数据,尤其是调查数据,只有将这些数据置于地理背景下才能发挥作用。

以使用激光雷达扫描仪对城镇进行航空测量为例。激光雷达扫描仪可以生成代表整个城镇的数据点集合,使用软件可以利用这些点进行非常精确的测量,例如测量建筑物的高度或道路的宽度。

 

OxTS 慕尼黑环岛点云
慕尼黑环岛。使用激光雷达采集点云数据,并使用OxTS GNSS/INS 数据进行地理参照

 

但是,如果您想测量城镇中心与非调查点(例如海岸)之间的距离,您需要更多信息。您的数据距离海岸线有多远?仅凭调查是无法得知的。获得所需答案的唯一方法是 对测量数据进行地理参考.一旦将勘测数据置于地理背景中,您就可以将其与其他地图数据结合起来进行测量。

如果您的勘测范围足够大,那么地理参照对于准确测量也非常重要。这是因为在较远的距离上,地球曲线会影响测量结果,如果没有地理坐标参考,测量数据就不可能考虑到这一点。

 

如何确定数据的地理坐标?

地理坐标法有很多种,但都有相同的两个基本步骤:

  1. 在勘测过程中获取准确的导航数据
  2. 将导航数据与要进行地理参照的数据集结合起来

测量中使用的最基本的地理参照方法是地面控制点或 GCP。这些是放置在测量区域地面上的物理目标,它们是单独测量的,因此具有已知位置。当您处理数据时,GCP 可以让您对整个地图进行地理参照。

虽然 GCP 的设置相对简单,但也有缺点。它们的设置非常耗时,尤其是在大面积勘测的情况下。此外,您还需要确保有足够多的全球定位系统来产生准确的结果。

对于勘测人员和其他需要对数据进行地理参考的人员来说,一种很受欢迎的替代方法是实时跟踪收集数据的传感器的位置。最常用的技术之一是惯性导航系统,也称为 INS 或 GNSS/INS。GNSS/INS 包含两项关键技术。一个惯性测量单元和两个全球导航卫星系统(GNSS)接收器。它们可以测量各种参数,包括位置、速度、航向、俯仰和滚动。OxTS 可提供一系列的 惯性导航系统.

了解更多: 什么是 IMU?

GNSS/INS 安装在收集勘测数据的设备附近,可以是激光雷达、照相机、雷达或类似设备。在整个勘测过程中,它将记录勘测设备的位置和方向。精确测量并记录 GNSS/INS 和勘测设备的位置至关重要,这样才能在任务结束后准确合并数据。

 

OxTS GNSS/INS 和Ouster
OxTS xNAV650 GNSS/INS 和Ouster 激光雷达

 

勘测完成后,定位数据将与勘测数据相结合,即地理参照。有些方法需要对定位数据进行一些后处理,即 PPK,以确保数据尽可能准确。其他方法可以实时进行相同的处理,即 RTK。无论哪种方法,一旦定位数据与勘测数据同步,您就可以获得精确的地理参照数据集。

 

OxTS 如何帮助进行地理参照

OxTS 一直在以多种方式帮助需要对数据进行地理参考的测量人员和其他组织。

首先,我们的 GNSS/INS 设备专为收集高精度的定位、导航和定时数据而设计,是地理参照的理想之选。我们的 GNSS/INS 型号甚至小巧轻便,可在无人机上使用,但仍能产生出色的结果。它们都能达到 RTK 精度,为您提供高质量的实时结果。

 

OxTS 产品阵容
OxTS GNSS/INS 设备

 

了解我们的 GNSS/INS 产品

其次,我们提供的软件可以帮助地理坐标专业人员在工作中达到最佳精度:

  • 我们的 NAVsuite我们的软件包含强大的后处理功能,可最大限度地提高定位数据的准确性,即使在全球导航卫星系统信号可能中断的地区也是如此。
  • 我们的 OxTS Georeferencer我们的软件旨在简化激光雷达和定位数据的结合过程,只需点击几下即可完成。它还包含一些工具,可帮助您在勘测过程中准确校准激光雷达扫描仪和 GNSS/INS 的相对位置。校准有助于生成最清晰的点云,并明显减少模糊和 "重影 "现象。
  • 如果您使用激光雷达进行勘测,您可能还需要了解 OxTS LIO.OxTS LIO 是一种软件功能,可以在任何OxTS GNSS/INS 上启用,它使用来自 360° 视场激光雷达传感器的距离信息来计算测量车辆的相对速度。然后利用这些数据来限制城市峡谷中的位置漂移,使用户能够在 GNSS 条件恶劣的情况下长时间接收更准确的数据。

希望本博客能让您对地理参照有更深入的了解。如果您想了解更多信息或探索OxTS 地理坐标解决方案,请使用下面的表格与我们联系,给我们留言。



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