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测绘行业的演变

现代测绘师的未来何去何从

各个行业对空间数据的需求已经呈爆炸式增长，许多国家政府和企业都意识到了空间数据的强大影响力。让我们深入了解它是如何影响现代测绘师的。

在“工业4.0”和制造业对效率和缩减成本的需求的推动下，数字化和大数据已经从企业的流行语变成了许多部门的工作主题。

在过去的仅十年中，我们见证了云计算、自动化、数据分析和物联网（IoT）方面发展的重大突破，这也引发了测绘领域的连锁反应。测绘仪速度、移动性和敏捷性的进步对我们的工作和协作方式提出了挑战，重新定义了传统的工作流程，开辟了一个新的应用和市场领域。

但这对现代测绘师的未来

意味着什么

测绘人员的角色不断转换

测绘人员的工作历史可以追溯到古埃及时代，他们的贡献为社会决策奠定了基础。从征收税款和征服新土地的地籍测量，到建设公共基础设施和交通网络的3D制图，测绘一直是现代社会以及建筑和自然环境发展的组成部分。

今天，各行业对空间数据的需求已经呈爆炸式增长，各国政府和企业都意识到了地理位置数据的影响力和重要性；支持发展，实现更高的性能，并满足可持续发展目标也逐渐变成了大的趋势。智慧城市、智能公路和自动驾驶汽车的概念化，进一步推动了对数据采集的需求，为测量工作创造了新的商业机会。

现代测绘师的潜力巨大，他们从在每次工作中单独捕捉各个坐标数据，转变到帮助客户实现他们的企业目标，并增加他们作为数据科学家和顾问战略价值。

新兴技术的影响

现代测绘师与50年前，甚至10年前的测绘师相去甚远，当时地面激光扫描正在兴起，增强现实技术还只是一个概念。如今我们工作的技术环境已经不同，有一系列复杂的现实捕捉工具和先进的后期处理平台可供选择。新兴的传感器技术、移动LiDAR和智能自动化工作流程使测绘人员能够以前所未有的速度捕捉大型项目。

以前无法进入的区域现在可以通过使用NavVis VLX移动扫描系统等用户友好型的便携式技术进入，为建筑、测量和激光扫描行业开辟新的应用。该技术与人工智能的整合使测绘师能够将耗时的任务设置为自动化，如识别和将火灾报警器、电气点等特征分类，推动生产力，降低成本，并使测绘师有机会为客户增添更多价值。

随时随地的先进数据处理

毫无疑问，云计算和网络安全的进步已经彻底颠覆了快速和轻松扩大数据量的能力。现代测绘师不再需要将时间消耗在与恶劣的天气条件作斗争，或是挣扎在缓慢的数据处理速度、笨重的计算机和不安全的FTP网站上。

功能强大的在线数据分析工具，如NavVis IVION提供了一个新的按需扩展的水平，能够整合多个数据源，处理大型数据集，并安全地实时在线分享大量空间数据。随着在家办公人员的增多，测绘师能够选择在任何时间和地点工作，对行业的未来发展以及对应全 球冲击（如新冠疫情）的能力都有很大的帮助。

为客户提供可视化和协作的新标准

云计算正在重新定义实时通信、协作和信息共享。测绘师可以通过搭建现实世界和数字世界之间的桥梁，来为客户增加前所未有的高价值。有了新的完全沉浸式的3D可视化水平，客户可以随时与资产互动，进行远程操作，与利益相关者合作，并迅速做出基于事实的决策，而无需掌握处理大型数据集或使用专业软件的方法。

总结

如今的我们生活在一个以数据为中心的世界，并对地理位置数据有着急切的需求。市场在扩张，技术在发展，而行业对效率、安全、缩减成本和可持续性的需求至关重要。到2045年，世界城市人口将增加1.5倍，达到60亿，而城市扩张的速度和规模无疑将对住房和公共基础设施造成巨大的压力。

但只要现代测绘师们勇于接受变革，他们的未来将有巨大的潜力——成为商业和政府的战略伙伴，进入新的市场，提高客户的交付能力，同时维持商业盈利。

Leigh Surveyors公司总部位于澳大利亚布里斯班，专注于交通基础设施市场。该公司通过持续对激光雷达、扫描机器人以及对最 新移动测绘技术的投资，提供更全面、更精确的解决方案，保持着行业领先地位，并为数字孪生奠定基础。

本篇文章是对该公司的数字工程主管Chris Power的访谈录，他分享了新近对移动测绘技术的测试和部署经过，以及对随之而来的趋势、挑战及优势的思考，希望能对您的工作有所启发和帮助。

Chris Power和Leigh Surveyors公司的所有者兼测量师Rupert Leigh

对于基础设施测量员而言，移动测绘面临的最 大挑战是什么？

准确性。我们看到过很多效果不错的地面激光雷达数点云数据。然而，很多这样的例子都依赖于几何匹配或“点云对点云”的配准来拼接出完整的测量范围，而不总是将点云数据嵌套到对应的地理参考框架中。因为误差累积和“短边控制长边”等问题，这样做无法保证数据的准确性。而我们经过测试发现，Trimble® MX9以其搭配的测量工作流程，可以将数据各项误差控制在项目的设计要求范围内，屡试不爽。

更为先进的移动扫描技术是如何提高生产能力的？

这些能够自动创建精确点云来替代传统的人工采集数据是真正的重大转变。移动测绘解决方案，特别是MX9开辟了更多、更新的生产能力。现在，测量设备和软件通过计算就能干活，可生成任意大小的精确点云，生产效率仅受CPU、GPU和内存等因素限制，而不是人力。

有没有一项移动扫描技术真正脱颖而出？

最让我惊讶的是 IMU（GNSS惯导）。有一次，我们正在扫描一条8公里长的隧道。从一端获得GNSS固定开始，一路开到另一端，然后在没有重新建立GNSS固定的情况下，就沿着相反的方向驶回。在进行了PPK处理后，我们发现IMU在16公里的范围内偏差不到13厘米。这是我万万没想到的！

你测试过高精度移动测绘设备吗?你的工作流程是什么?

在过去的12个月里，我们制作了近200公里的移动测绘点云成果，非常详细地显示了高速公路和复杂的城市环境。经验证达到20到25毫米的绝 对精度和10到15毫米的相对精度，这意味着这些点云数据已经足以应用于要求较高的土木工程应用（设计、勘察与施工）。这是移动测绘领域的重大突破。

在工作流程方面，我们的项目采用GNSS基站和Trimble SX10扫描机器人来完成首级控制和计算平滑最 佳估计轨迹，所有这些包括精确点云的生产，都直接在Trimble Business Center (TBC) 一个软件中处理。

在3D实体模型和网格模型方面，我们从TBC导出基准数据，并在Civil 3D中创建BIM数据，生成IFC BIM模型导入TBC，然后可以将其与表面、字符串和点云一起转换为12da格式。

（编者注：12da是12d Model软件的数据格式，12d Model是澳大利亚12d Solutions公司解决地形建模、测量、土木设计问题的综合软件。TBC支持与几乎所有市场主流GIS、BIM及各种行业软件进行数据交换。）

既然您具备了这些功能，那您近期有哪些移动测绘上的应用？

正是这种精度质量水平为路面养护、现状测量、勘察测量和竣工测量打开了大门。例如，MX9点云数据可达到的精细程度和相对精度被业主接受进行公路路面状况评估和变形测绘。我们还用这次公路扫描采集的附带数据对现有桥梁进行了建模。

内城外环路项目是我们广泛使用MX9的首批大型项目之一。客户要求进行维护测量，但不想大动干戈。因为他们不想影响这条繁忙高速公路上的交通。我们在周日早上五点出门，载着MX9，一路开车就整个干完了。达到25毫米的绝 对精度也只是多花了点时间来配准。但它仍然比需要测量人员直接上路的传统测量快得多，而且测量人员上路施测必须要进行交通控制等繁琐条件。

我们的亲身经历有效地证明了，车载移动测绘有助于在不需要封路的情况下，以最 高安全标准进行竣工、勘察和维护测量。数据的细节和精细程度也是前所未有的，而且工期远远少于人员上路施测的传统测量。

高精度移动测绘对BIM和数字孪生的未来意味着什么？

对于测量员来说，高精度点云让我们一步迈入BIM世界，为数字孪生提供了基础。BIM无法回避地理现实，而在当今先进的移动测绘解决方案的帮助下，测量员是搞定地理信息的合适人选。

我创建的第 一个数字孪生模型是用于一条6公里，约2.5亿美元的高速公路升级项目。这是澳大利亚高速公路项目的第 一个LOD500 BIM模型。昆士兰交通当局已经使用它来更新他们的工程测量标准和技术规范，以便将激光雷达技术和3D实体模型和网格模型集成到测量成果中。

最近，我们为另一个河滨快速路项目创建了一个数字孪生模型。我们采集这个数据的目的，就是为了方便向该客户以及未来的客户展示我们的能力。同时，我们对工作流程做了详尽的记录，这将为我们日后的工作开展提供支持。

在处理数字孪生时，您认为其他人应该考虑哪些方法？

数字孪生的价值是进化的。当您看到这些项目如何提供自动化重要合同流程（如质量保证）的机会时，真正的价值就实现了。将启动、调度、编排、质量保证和竣工任务等项目捆绑在一个单一的进化模型中具有强大的优势。平台是关键！

该模型一开始是一个设计模型，然后转换为程序模型，这是一个与现场一致的空间数据模型。然后，通过提供一个实用的规划平台来管理可施工性评估、设计变更、放样文件和质量保证，从而将设计与竣工联系起来。

到这个阶段，该模型可以被视为“竣工”，尽管它实际上是一个质保驱动的状态变化。质保结果被添加到模型中，然后使用最 终的移动扫描测段来完成施工阶段，并在缺陷责任期开始时采集工程状态。

您的客户意识到点云数据的优势了吗?

当然。设计专业人员知道，他们可以使用精确的点云将设计与现有条件相结合，并具有所需的所有上下文和准确性，管理员也可以轻松地掌控位置准确的详细报告。大型和中型承包商现在正在发展他们的数字工程能力，争夺最 优秀人才的竞赛已经开始。

对使用移动测绘技术尚有顾虑的行业、业主/运营商/承包商，您有什么建议吗？

试想一下，在这个极端天气越来越多的世界里，难道我们还要让测量员在35摄氏度的高温和90%的湿度下每天工作10小时？行业需要车载移动测绘系统，测量行业需要提供更具吸引力的工作场景来吸引新的测量员。如果您可以坐在空调车里舒适地测量一个项目，那为什么不这样做呢？况且准确性已经达到并且反复验证可行。

水上测量测绘无人船110

水上测量测绘无人船BOAT110是一款多功能的小型智能无人船。无人船搭载单元采用通用性设计，客户可以根据自身需求，搭载测深仪、ADCP、水质分析仪、侧扫声纳等传感器，拆卸更换便捷，即插即用.

单人作业，外业无需电脑和岸站，测量原始数据内存储，因此

不用关注信号传输的问题，您所需要做的只是把船控制好即可。

专安卓APP，内置Bing卫星地图，多种方式规划自动驾驶路径，

实时查看当前水深、经纬度、RTK解状态、剩余电量、离家距离等。

测量数据基于模拟水深信号可视化后处理，相比于纯数字信号更

准确，有效判别真实水底，消多次回波和水中杂物干扰

智能遥控器

遥控、自驾仪数传、图传一体式遥

控链路

内置蓝牙，与安卓设备数据交互

水面环境超1km实际控制距离

内置电池可更换

支持手机充电器充电

续航约20小时

遥控、自驾仪数传、图传一体式链路

自动驾驶软件安装在安卓手机上，您可以更加方便、效的进行船只控制

带双LED探照灯的高清摄像头

可远程控制LED探照灯开关，高1080P图像质量，实时图传距离超过1km，可

手机端进行拍照或录像留存

实时图传影像延迟低，除独立显示外，还可以悬浮在任意APP之上，视频窗口大

小可调，不影响船只控制

测量数据完整的存储在船体内部TF卡，同时水深和定位数据通过遥控器2.4G链路

回传至手机APP，实时查看当前水深、RTK解状态，实现真正意义上的单人作业！

测量数据可视化后处理

数据后处理软件支持模拟水深回波显示，可叠加数字水底轮廓，支持人工鼠标跟

踪修正，可有效避免多次回波、水草反射等假水深数据，相比纯数字信号更真实！

尺寸/重量 110*55*35cm（不含天线）/11kg（不含电池）

材料/工艺 上下板均采用碳纤维复合材料/真空压铸成型

动力方式 内转子无刷电机差速驱动方式

速度 大6m/s，巡航3m/s

续航 单组电池约3h，可现场进行电池换装

行驶方式 手动遥控或自主巡航

辅助驾驶 低电量返航/实时图传/前视探照灯/实时水深/实时解状态/实时经纬度，选配前视激光雷达

遥控器 图传、数传、遥控一体式遥控器，通过蓝牙和安卓手机进行数据交互

控制距离 遥控距离大于1km，自主巡航无距离限制

航线规划 采用安卓版软件，支持现场手绘（可设置间隔和方向）、kml和dxf导入，外业可不携带电脑

GNSS兼容性 兼容所有串口输出GGA和RMC语句的GNSS（波特率19200，输出频率不小于5Hz）

测深性能 内置200KHz单波束测深仪，0.5-200米量程，可自存储测量数据

数据存储 内部TF卡

数据处理 数据后处理支持模拟数据回波显示，并可叠加数字水底轮廓，支持人工鼠标跟踪修正