[科普中国]-移动测图系统

移动测图系统是利用移动载体及载体上的传感器快速采集地理空间信息的一种测图系统，可用于公路、铁路等线状地物的测绘。

简介移动测图是利用移动载体及载体上的传感器快速采集地理空间信息的一种测图方法，可用于公路、铁路等线状地物的测绘。

移动测图的基本方法是在移动载体平台上集成多种传感器，当载体在测区移动时，由各种传感器自动采集载体的运动位置、姿态及周围物体（地物、地貌）形状、色彩及影像等各种三维连续地理空间数据，而后按一定的数据转换方法和融合算法，对这些数据进行处理和加工，生成各种空间信息应用系统所需的图形和数据信息，由此进行三维建模，最终可重建测区真实场景。在这里，移动载体通常为汽车、舰船或航空飞行器，传感器主要由定位传感器（例如GPS）、定姿传感器（例如INS、IMU）、激光扫描仪与影像传感器等组成。1

测绘测绘学研究测定和推算地面几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然物体和人工设施的几何分布，编制各种比例尺地图的理论和技术的学科。测绘学的研究对象是地球的形态、位置、重力分布等地理空间信息，因而测绘学可认为是地球科学的一个分支学科。近年来，测绘学的研究对象还从地球表面扩大到了地外空间及地球内部构造等领域。2

测量单元惯性测量单元惯性测量单元（英文：Inertial measurement unit，简称IMU）是测量物体三轴姿态角（或角速率）以及加速度的装置。

一般的，一个IMU内会装有三轴的陀螺仪和三个方向的加速度计，来测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。

IMU大多用在需要进行运动控制的设备，如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合，如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。

惯性导航系统惯性导航系统是一个使用加速计和陀螺仪来测量物体的加速度和角速度，并用计算机来连续估算运动物体位置、姿态和速度的辅助导航系统。它不需要一个外部参考系，常常被用在飞机，潜艇，导弹和各种航天器上。

全球定位系统全球定位系统（英语：GlobalPositioningSystem，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是美国国防部研制和维护的中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。全球定位系统可满足位于全球地面任一处或近地空间的军事用户连续且精确的确定三维位置、三维运动和时间的需求。该系统包括太空中的31颗GPS人造卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站，及作为用户端的GPS接收机。最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能接收到的卫星讯号数越多，解码出来的位置就越精确。

该系统由美国政府于1970年代开始进行研制，并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务，无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务（SPS，Standard Positioning Service）和军用的精确定位服务（PPS，Precise Positioning Service）两类。由于GPS无须任何授权即可任意使用，原本美国因为担心敌对国家或组织会利用GPS对美国发动攻击，故在民用讯号中人为地加入选择性误差（即SA政策，Selective Availability）以降低其精确度，使其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。2000年以后，比尔·克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。

GPS系统拥有如下多种优点：使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性；高达98%的全球覆盖率；高精度三维定速定时；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位。不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号；此举增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。3

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学