移動測圖系統

移動測圖系統是利用移動載體及載體上的感測器快速採集地理空間信息的一種測圖系統，可用於公路、鐵路等線狀地物的測繪。

基本介紹

• 中文名：移動測圖系統
• 外文名：Mobile mapping system
• 領域：測繪學

簡介

移動測圖是利用移動載體及載體上的感測器快速採集地理空間信息的一種測圖方法，可用於公路、鐵路等線狀地物的測繪。

移動測圖的基本方法是在移動載體平台上集成多種感測器，當載體在測區移動時，由各種感測器自動採集載體的運動位置、姿態及周圍物體（地物、地貌）形狀、色彩及影像等各種三維連續地理空間數據，而後按一定的數據轉換方法和融合算法，對這些數據進行處理和加工，生成各種空間信息套用系統所需的圖形和數據信息，由此進行三維建模，最終可重建測區真實場景。在這裡，移動載體通常為汽車、艦船或航空飛行器，感測器主要由定位感測器（例如GPS）、定姿感測器（例如INS、IMU）、雷射掃瞄器與影像感測器等組成。

測繪

測繪學研究測定和推算地面幾何位置、地球形狀及地球重力場，據此測量地球表面自然物體和人工設施的幾何分布，編制各種比例尺地圖的理論和技術的學科。測繪學的研究對象是地球的形態、位置、重力分布等地理空間信息，因而測繪學可認為是地球科學的一個分支學科。近年來，測繪學的研究對象還從地球表面擴大到了地外空間及地球內部構造等領域。

測量單元

慣性測量單元

慣性測量單元（英文：Inertial measurement unit，簡稱IMU）是測量物體三軸姿態角（或角速率）以及加速度的裝置。

一般的，一個IMU內會裝有三軸的陀螺儀和三個方向的加速度計，來測量物體在三維空間中的角速度和加速度，並以此解算出物體的姿態。為了提高可靠性，還可以為每個軸配備更多的感測器。一般而言IMU要安裝在被測物體的重心上。

IMU大多用在需要進行運動控制的設備，如汽車和機器人上。也被用在需要用姿態進行精密位移推算的場合，如潛艇、飛機、飛彈和太空飛行器的慣性導航設備等。

慣性導航系統

慣性導航系統是一個使用加速計和陀螺儀來測量物體的加速度和角速度，並用計算機來連續估算運動物體位置、姿態和速度的輔助導航系統。它不需要一個外部參考系，常常被用在飛機，潛艇，飛彈和各種太空飛行器上。

全球定位系統

全球定位系統（英語：GlobalPositioningSystem，通常簡稱GPS），又稱全球衛星定位系統，是美國國防部研製和維護的中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區（98%）提供準確的定位、測速和高精度的標準時間。全球定位系統可滿足位於全球地面任一處或近地空間的軍事用戶連續且精確的確定三維位置、三維運動和時間的需求。該系統包括太空中的31顆GPS人造衛星；地面上1個主控站、3個數據注入站和5個監測站，及作為用戶端的GPS接收機。最少只需其中3顆衛星，就能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度；所能接收到的衛星訊號數越多，解碼出來的位置就越精確。

該系統由美國政府於1970年代開始進行研製，並於1994年全面建成。使用者只需擁有GPS接收機即可使用該服務，無需另外付費。GPS信號分為民用的標準定位服務（SPS，Standard Positioning Service）和軍用的精確定位服務（PPS，Precise Positioning Service）兩類。由於GPS無須任何授權即可任意使用，原本美國因為擔心敵對國家或組織會利用GPS對美國發動攻擊，故在民用訊號中人為地加入選擇性誤差（即SA政策，Selective Availability）以降低其精確度，使其最終定位精確度大概在100米左右；軍規的精度在十米以下。2000年以後，比爾·柯林頓政府決定取消對民用訊號的干擾。因此，現在民用GPS也可以達到十米左右的定位精度。

GPS系統擁有如下多種優點：使用低頻訊號，縱使天候不佳仍能保持相當的訊號穿透性；高達98%的全球覆蓋率；高精度三維定速定時；快速、省時、高效率；套用廣泛、多功能；可移動定位。不同於雙星定位系統，使用過程中接收機不需要發出任何信號；此舉增加了隱蔽性，提高了其軍事套用效能。