基于GE的全数字调查法

在农村公路调查中的应用

李会元 李文水 谭建 姚叶萍

（海南图语地理信息技术有限公司  海南 海口 570203）
（该论文被发表在《海南地理信息》学术论文专刊第13期）

【摘要】本文以海南省农村公路调查建库为例，研究一种新的调查方法—全数字调查法。

    该调查法在传统调查方法的基础上，结合公路信息采集现实情况，充分利用手持GPS、数码相机（DC）、数字地球(GE)、遥感影像（RS）、互联网（INTERNET）等现代数字科技发展成果，集成公路、桥梁等现状、照片、GPS轨迹、卫片、地形等多源数据于一体，其方法操作简单、高效，形成的数据成果准确。

【关键词】农村公路；全数字调查；数据库

1 引言

    农村公路是党中央、国务院实施社会主义新农村建设的重要基础设施，在一定意义上事关农村稳定和农村经济发展大局，在经济社会发展全局中具有至关重要的作用。“十一五”期间，国家实施“千亿元工程”对全国农村公路进行改造，“十二五”期间，国家继续推进农村公路建设。

    为准确掌握农村公路发展情况、建设需求和建设进程，交通运输部组织开展全国农村公路通达情况专项调查和更新工作，由于农村公路的现状复杂多样、覆盖范围又广，利用常规的方法调查，需要大量的人力和财力，而且调查的成果多样，又无法验证准确性，很难保证质量，这样给公路规划、设计、建设的合理性造成影响，而海南省国际旅游岛建设正在逐步深入，构建一个布局合理、安全舒适、便捷通畅、环境优美的公路网络是海南省国际旅游岛建设的重要工作，为此，海南省的农村公路调查的成果必须真实、可靠。

    全数字调查法是在多年调查经验的基础上，结合亲身实践，研究出的一种调查方法，该方法可以对调查过程进行监督，对调查成果进行验证，操作简单、高效，提供的成果丰富、准确且有追溯性。

2 农村公路数据采集

2.1外业数据采集

（1）采集对象

    乡镇、建制村、国有农林场、桥梁、隧道、渡口、国道、省道、县道、乡道、村道、专用公路、计划项目线路。

（2）人员组成

    每组最多3人，其中调查员1人、协助员1人、司机1人。

（3）主要设备

    手持GPS、数码相机、表格、钢尺，其中手持GPS机用来采集位置信息包括线状位置信息（国道、省道、县道、乡道、村道、专用公路、计划项目线路）和点状的位置信息（乡镇、建制村、国有农林场、桥梁、隧道、渡口、村小学）；数码相机用来采集可视化现状信息；表格用来采集属性信息；钢尺用来获取长度和宽度信息。

（4）采集方法

    首先初始化GPS，设置相机时间与GPS时间相差不大于3秒，道路采集要求按路段采集，在采集路段起点时3分钟内用数码相机拍摄路段的路面照片；桥梁、渡口采集位置在中心点，隧道在下行路的入口处，乡镇、建制村、农林场、小学在正门口，采集完后同样在3分钟内用数码相机拍摄照片，所有调查对象的采集在完成拍照后再填写表格。

2.2外业数据自检

    GPS采集受信号影响，采集精度不一致，每天采集数据需要自检，确定采集的数据满足要求，方法是利用GE影像和地形，对采集精度进行判断，采集位置与影像位置偏差5米以上（手持GPS的精度），采集线型长度与实际偏差20%以上（全国农村公路基础数据和电子地图更新方案精度要求），要求重新采集，做到了问题及时发现及时解决，避免重新进场的可能，提高了工作效率。

    利用GE作为自检工具是由于GE是开放软件，且位于海南岛的影像分辨率较高（一般影像分辨率在2.5米以上），又提供了格式互转工具，格式互转方便。

2.3外业成果内容及格式

    照片数据，格式：JPG；GPS数据，格式：GPX；表格，格式：纸质。

3 农村公路数据建库

3.1电子地图数据建库

（1）数据格式转换

    根据要求采集的GPS数据需要转换为ge格式。

（2）路线线型编辑

    由于手持GPS采集数据受信号和设置的参数影响，采集的轨迹会出现飞点、长直线以及拐弯处线型不流畅等问题，需要对采集的线型进行修正，同样采用GE影像和地形修正线型，路线的电子地图数据建立是利用路段合并生成的，属性需要在属性数据库完成入库后（见属性数据库建库）连接生成，最后利用经过验证的坐标转换模型转换坐标，生成符合交通运输部要求的电子地图。

3.2属性数据库建库

（1）依据交通运输部的方案要求，建立空的属性数据库。

（2）以交通运输部的方案要求创建字段，并以调查表格作为属性录入依据，以拍摄照片作为属性录入的检核手段，完成电子地图的属性录入，由于路线是以路段为单位进行的调查，在路段属性录入完成后利用路线编码合并路段生成路线电子地图。

（3）属性数据库建库，方法如下：

    路线属性需要利用路段属性生成，利用合并生成的路线，以路线编码为连接字段，连接路段的属性字段，由于连接路段属性字段时随机连接了路线的其中一条路段的属性，所以路线属性不是最终属性，需要从路段中提取符合要求的信息更新路线属性，导出属性数据，入库到数据库，因为路线的起点信息是该路线的路段第一段的起点信息，路线的终点信息是该路线的路段最后一段的终点信息，在数据库编写数据库命令提取与路线相关的路段信息更新路线信息，完成属性数据库建库。

3.3照片数据库建库

    照片数据库建库即利用GPS采集的位置和照片生成可定位在GE上的照片数据，格式为KMZ，具体实现需要开发一个软件，利用GPS采集时间与照片的拍摄时间匹配获取拍摄照片的GPS坐标，然后生成KMZ格式照片数据库。

（1）软件界面：

（2）成果在GE上表现：

 

（3）部分程序代码：

  

（4）照片数据库的应用

• 在属性录入过程中，照片可以作为属性录入的参照，确保录入属性的正确性；
• 交通运输部审核的结果有一些合理性错误需要核实，如“等外路路面类型一般为未铺装、检查等外公路的路面类型填写是否正确”等问题，利用定位在GE的照片数据库，即可查看清楚道路的性质，省去了现场核实的过程；
• 管理者能够监督调查员是否在调查时走到，看到，记录到并清楚了解每个调查人员每天的调查量，为今后的调查分配工作提供依据。

4全数字调查法的数据关系

 

5结论

   全数字调查法利用GE上的影像作为底图进行数据更新，保证了在手持GPS信号差的情况下道路线型的现实性，又节省成本，并可以根据定位在GE上的照片验证调查信息的真实性，也可以对调查员调查是否到位进行监督，是调查方法的一种创新，实践证明，该方法调查形成的成果内容丰富；信息全面、准确；利于验证、保存和使用，具有一定的推广价值。

 

 

参考文献

【1】交通运输部.全国农村公路基础数据和电子地图更新方案，2012年10月.

第一作者简介：

李会元,男,海南图语地理信息技术有限公司,主要从事地理信息系统开发、测绘、信息调查、数据建库等工作。联系电话：13807563316  E-mail:mapsaylhy@163.com  地址：海口市海府路16号亚希大厦1207室。邮编：570203。