現代城市測繪國家測繪局重點實驗室建設的主要目的，就是試圖依託北京建築工程學院測繪科學與技術學科力量，結合建設綜合勘察研究設計院有限公司建設行業優勢和城市管理服務優勢，面向城市規劃、建設、管理和文化遺產保護需求，發揮優勢特色，實現產學研聯合，構建現代城市測繪技術體系，為城市規劃、建設、管理和文化遺產保護服務。
基本介紹
- 中文名：現代城市測繪國家測繪局重點實驗室
- 主管部門：北京建築大學
- 類別：國家測繪局重點實驗室
- 研究方向：城市規劃、建設、管理和文化遺產保護
研究方向,發展定位,
研究方向
立足於城市測繪與空間信息技術，服務於現代城市的信息化，加強數字城市的研究和建設，服務於城市規劃、建設與管理的現代化、精細化。實驗室擬設現代城市測繪技術體系與標準化、城市地理信息理論方法及套用和建築精細測量及重構3個研究方向，其主要研究內容如下：
1現代城市測繪技術體系與標準化
本方向主要研究城市測繪、遙感及地理信息系統的基本理論與方法；城市基礎測繪基準及其關鍵技術、城市信息化測繪的理論、方法、流程和技術體系及城市測繪與地理信息標準化。主要研究內容包括：
（1）城市測繪理論與方法
在基礎測繪方面，研究大地基準現代化、城市三維測量與建模的理論與方法；在攝影測量與遙感方面，主要研究多源對地觀測數據高可靠高精度處理、高效能網路分散式光學遙感數據一體化處理、傾斜攝影與面陣攝影測量技術、多模式合成孔徑雷達攝影測量、雷射雷達數據處理及其與攝影測量數據融合、遙感數據智慧型解譯等；在地理信息系統方面，主要研究地圖智慧型綜合與質量控制、地理信息自動化數據挖掘與知識發現、時空數據通用模型與一體化管理、地圖數據級聯更新、地理信息智慧型服務等。
（2）城市測繪基準關鍵技術
充分利用國內外CORS系統資源，突破全球實時精密定位系統的數據採集、處理、管理，增強差分信息和完好性信息生成、傳輸、精密定位終端及大規模CORS基準站實時數據共享與管理等關鍵技術，搭建全球衛星導航增強和完好性系統平台。
以無線WIFI、藍牙、空氣聲學定位、慣性導航和環境場匹配技術為基礎，通過多感測器集成和數據融合算法的研究，實現毫米級精度的室內定位原型系統開發；研究基於影像的三維導航定位技術；突破GNSS技術與地面移動通信網、無線網際網路、地面物聯網、室內導航定位系統之間高可靠性通訊技術和方法，實現室內外無縫、高精度、高可用性的空間定位。
以CORS網為基礎，研究長距離單曆元網路RTK、單頻網路RTK以及自適應網路RTK濾波等核心算法，開發網路RTK軟體系統；研發基於高程系統的網路RTK手簿，實現網路RTK的高程實時獲取。通過網路RTK軟體國產化，帶動區域電離層研究與套用、網路RTK差分數據標準化、基於位置的服務（LBS），以及與GIS結合，加快數字城市建設。
圍繞信息化測繪基準構建與實現技術，開展重力探測與數據處理、市政工程測量、高精度測圖、動態控制測量、工程測量基準建立、重大工程變形分析與預警、導航定位集成套用等方面的實用性技術研究。
（3）城市信息化測繪技術
空間化實時化對地觀測體系是地理信息數據獲取手段的重大進步，重點是建立地、空、天一體化的先進測繪基礎設施，不斷完善自主衛星導航定位系統，研製發射滿足測繪要求的高解析度遙感衛星，發展地理信息數據的快速獲取技術手段，主要包括：高精度衛星導航定位系統、高解析度衛星遙感系統、數字航空遙感系統、重力衛星系統和航空重力系統以及地面移動快速測量系統等。
自動化智慧型化數據處理體系是地理信息數據處理手段的進步。要大力推進地理信息數據處理關鍵技術攻關，加強測繪生產技術裝備建設。重點是利用信息技術、人工智慧技術等，研製自動化、智慧型化地理信息數據處理平台，發展海量地理信息數據快速、精確處理和集成管理的技術手段，包括：自動化智慧型化的衛星導航定位、衛星遙感、航空遙感等對地觀測數據處理系統，地面測量數據快速處理系統以及地理信息數據管理、保密處理、產品製作等技術系統。
地理信息服務體系建設的主要任務是建設地理信息數據交換網路體系和地理信息服務平台。重點要完善基礎地理信息使用許可制度，建立和完善國家、省、市級之間互聯互通的全國基礎地理信息網路體系和共享平台，建設地理信息交換中心，向社會發布基礎地理信息產品目錄、元數據以及設定許可權內可瀏覽和使用的基礎地理信息，提供網路化的地理信息快速訪問、檢索、訂購、瀏覽、下載等服務，推進基礎地理信息資源的社會化共享；建立衛星導航定位綜合服務體系，提供車載導航、手機定位等移動終端位置服務。
（4）城市測繪與地理信息標準化
研究制定測繪基準框架建設、新型感測器套用、基礎地理信息更新和網路化服務、地理信息安全、新型測繪技術裝備、數據管理、數據質量控制與檢測評價、地理信息新產品開發等方面的技術標準；統籌建立標準一致性測試機制，研究制定一批滿足電子政務、數字城市、基於位置服務、對地觀測與導航系統需要的基礎性、通用和專用標準。
2城市地理信息理論、方法及套用
本方向主要研究城市地理信息的理論、方法及在城市各行業的套用；重點研究格線化城市管理的理論、方法和技術體系；研究城市突發事件應急指揮和城市運行保障的策略、模型、方法和技術；研究構建城市歷史多源空間信息共享與服務系統平台的相關理論和技術方法；研究城市空間信息套用與共享服務模式，發展面向格線化、精細化城市運行管理服務的空間信息支撐技術，探索基於空間信息的城市建築生命周期管理新方法。主要研究內容包括：
（1）精細化城市管理系統
研究包括GNSS、MMS、Lidar等現代測繪技術的理論、方法和技術體系；研究基於視頻、影像及物聯網的城市管理支撐模式、技術手段和模型算法；研究海量影像數據的管理模型與檢索算法；研究影像自動匹配模型和信息自動識別算法。在格線化管理模式框架下，開發基於影像與視頻的市政設施管理服務信息系統；研究城市空間信息的數據挖掘理論與方法；研究移動位置服務與影像服務、研究基於無線自主網路的城市應急指揮系統；研究重點區域及重大活動城市運行綜合保障的模式和技術手段。
（2）城市歷史空間信息管理與服務系統
研究城市歷史多源空間信息的收集、分散式管理、數位化加工、專題套用製作技術問題；研究構建城市歷史多源空間信息共享與服務系統平台的相關理論和技術方法，例如一體化資料庫結構設計與數據組織、數據交換共享與載入，數據快速查尋、調度和二、三維展示等；研發相關專題信息系統：城市歷史多源空間信息的收集、數位化加工、管理建庫與維護技術體系與套用系統；城市歷史空間信息查尋檢索與專題套用服務系統。
（3）城市環境與土地利用動態監測
研究熱紅外遙感反演模型與算法及城市熱環境時空演變機制；研究城市熱環境的預測預報與情景模擬技術；研究城市土地利用格局演變的時空模型；研究城市環境與土地利用動態監測的技術流程與技術手段。
（4）城市立體影像庫及三維建模
研究TB級立體影像庫，立體影像的三維顯示，以及三維信息後處理的機制。建立立體影像系統表結構設計,關係表-檔案結構管理,多層金字塔技術,立體影像索引機制。解決數字攝影測量的大範圍海量數據重建關鍵問題，複雜建築物的合併分解規則及關鍵技術，複雜建築結構表達與細部結構綜合等技術，建築物精細模型構建技術與方法。城市三維海量數據多模型最佳化和體模型拓撲；多源大範圍地形數據多分辨簡化與壓縮，解決精細表達與高效顯示問題，數據塊調度與伺服器快取和基於視點數據塊調度。機器視覺與多源影像信息處理，包括多尺度影像特徵自動提取，方向小波多尺度立體影像匹配，立體匹配仿射不變性問題，人機互動三維信息提取。
（5）基於空間信息的城市建築生命周期管理新方法
研究面向城市建築生命周期管理的建築及其周邊環境空間信息獲取、處理、繼承、管理、分析和套用以及空間信息與屬性信息集成的技術方法，為建築運營、安全質量監管和節能降耗等提供技術支持。
（6）城市交通地理信息管理與服務系統
面向建設現代城市統一的智慧型交通系統平台，研究多源交通地理信息自動融合和處理方法以及信息發布技術，服務於城市交通指揮、控制智慧型化管理，達到減少堵塞時間、降低交通事故、出行便捷及保護環境的目的。研究以交通地理信息系統為核心的出行狀態監測系統、出行服務系統關鍵技術，從而改善城市出行交通壓力，提升城市交通設施服務能力和水平。
3建築精細測量與重構
本方向重點研究城市建（構）築物精細測量技術，為建築施工進行精密放樣、建築運營進行質量監控和安全監測服務；文化遺產精細三維重構技術，為文化遺產數位化保護和利用服務。主要內容包括：
（1）精細測量與重構理論
精細測量是指精密詳細的測量，重構是指在計算機環境中重新構建現實中的對象。本方向主要研究精細三維基準框架、精細測量的內涵、精細測量與其它測量的關係、精細三維重構的內涵、測量與重構的關係等。
（2）精細測量數據的獲取、處理與管理
主要研究精細測量數據的獲取方法與手段（包括地面雷射雷達、近景攝影測量、車載與低空攝影測量、高解析度衛星遙感、衛星精密空間定位、全站儀、雷射跟蹤儀、關節臂測量機等），精細測量數據的處理（包括數據的去噪、配準、精簡，多源數據的融合，目標特徵提取等），海量精細測量數據及其重建對象的管理（包括海量三維空間數據的數據模型、資料庫建立、數據查詢、數據可視化及套用系統等）。
（3）特大異型工程精細測量
主要研究體量巨大、形狀怪異的建築工程施工和運營不同階段的精細測量技術（包括施工前的精密三維施工控制網的建立、施工過程中的精細放樣、工程驗收時的精細竣工測量、工程運營中的精細變形監測等），施工不同工藝的特殊精細測量技術（例如鋼結構吊裝時已裝主結構與待裝次結構接口符合度檢測、鋼結構屋頂滑移質量檢測、鋼結構卸載前後變形監測、鋼結構幕牆安裝前鋼結構形體精密測量等）。
（4）文化遺產精細重構
主要研究文化遺產精細數字重建技術與方法(包括點雲模型、大木結構模型、三維不規則三角網模型、平面圖、立面圖、剖面圖、仿真模型、正射影像圖等)。
發展定位
該實驗室定位於面向現代城市測繪與城市空間信息研究，關注數字城市、地理信息產業等戰略方向，重點開展數字城市地理空間框架建設、建築與文化遺產精細測量與重構、面向城市運行管理的空間信息技術體系等研究，加強城市交通、城市模型、城市應急以及城市不動產管理研究的探索，對於服務現代城市規劃、建設與管理具有重要意義。實驗室採取高校和生產單位聯合建設的模式，體現了產學研相結合的原則，有助於高校科研成果的轉化。
