5d地理数据与可视化铁路移动信息采集系统---鲁恩斌

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1、5D地理数据与可视化铁路移动信息采集系统鲁恩斌摘要：介绍了铁路GIS（地理信息系统）、传统GIS不足、5D地理数据等，详细阐述了可视化铁路移动信息采集系统研制背景及主要功能。关键词：GIS5D可视化采集系统Abstract：IntroducedtherailwayGIS(geographicinformationsystem),traditionalGISinsufficiency,the5Dgeographicdata,etc,andexpoundstherailwaymobileinformationacquisitionsy

2、stemvisualresearchbackgroundandmainfunctionKeywords：GIS5DVisualizationcollectionsystem一、铁路GIS（地理信息系统）随着铁路建设的高速发展以及技术的革新，铁路信息化已经渗透到铁路的运输生产、客户营销、经营管理的等各个领域，成为铁路运输和铁路发展的重要保障，其重要地位越来越突出。由于铁路资产分布在狭长的地表，不论是线路、桥梁、道口、隧道本身，还是信号、电力、控制设备等各种设施以及周边环境都对铁路的安全运营显得至关重要。所以铁路信息化建设离不开对空间

3、信息的管理和应用。GIS（地理信息系统）技术越来越受到铁路部门的重视，已深刻认识到铁路现代化信息系统的设计和建设必须基于地理信息系统技术，把铁路系统各种数据和信息组织起来，建设一个能满足铁路抢险救灾、规划设计、设备维护、运营管理、实时监控、决策分析应用的综合型地理信息系统，这也是铁路信息化建设发展的需要和必然趋势。二、传统GIS数据在铁路信息化管理中的不足目前很多铁路部门都在积极的建设自己的铁路地理信息系统。从数据管理的角度来讲，所管理的数据分为空间信息和属性信息。其中属性数据多以关系数据库二维表的形式存在，空间信息数据则以传统的

4、4D形式表现，即数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划地图（DLG）和数字栅格地图（DRG），这些数据大多是由作业员根据规范的要求采集、加工制作的。它们是有限的基础信息，针对铁路信息化管理还存在以下不足：1.信息表现形式单一，缺乏可视化和临场感。传统的GIS数据多以点、线、面等线画符号来描述地形、地貌及物体的信息，是符号化的，也可以说是抽象的，地图判读需要一定的专业知识，符号化的信息语义晦涩，可视化程度不高，对使用者来讲也缺乏临场感。2.信息描述过于简单，无法满足应急处理、综合查询等应用。传统的GIS数据提供物体

5、的地理位置和空间分布，但对目标地物的描述非常简单和有限，也很难表现人文、环境、资源等信息。3.信息离散，可挖掘程度不高。传统“4D”数据在采集的时候是按照相关规范要求进行的，针对铁路来讲，由于信息源点分布在狭长的地带，是高度分散的，信息采集很容易发生遗漏的现象。而且采集的信息点是离散的，数据的可挖掘程度不高，一旦采集工作完成，如果需要补测或需要了解其他的信息，就需要重新投入人力实施一次采集工程。4.数据更新速度慢，现时性差由于成图周期长，4D产品的更新难以跟上铁路建设发展的速度。三、5D地理数据构建“数字铁路”传统的“4D”地理信

6、息数据已经难以满足铁路信息化建设的需要，如果在“4D”产品的基础上再融合高分辨率可测量的连续近景立体影像数据，则正好弥补在了“4D”产品的不足。这种“可视、可量、可挖掘”的近景影像数据可称为第5D-DMI（DigitalMeasurableImage）。由于可测量近景立体影像数据的融合，可将整条铁路完整的装到电脑里，打破传统地图局限，直接在电脑桌面上浏览整条铁路的真实图景，直观地获得一切需要的信息，而不用判读晦涩的地图语义。其不但真实地反映了铁路线路及周边环境现状，还可方便地直接在近景影像上完成地物的位置坐标和几何尺寸计算以及标注

7、、链接等功能。富信息的数据源能有效支持GIS的数据挖掘工作。这种与地球真实物理环境完全匹配的实景影像地图我们称之为“TrueMap真图”“5D”数据的完美结合，可搭建满足铁路信息化管理需要的全要素、富信息、可视化的“数字铁路”地理信息平台,从而实现了铁路实景化管理。四、可视化铁路移动信息采集系统1.研制背景2006年武汉铁路局电务处和武汉大学、武汉立得空间信息技术发展有限公司达成合作协议，共同研制开发铁路移动信息采集系统。2006年7月利用原襄樊铁路分局电务试验车97035在试验车上简易运行武汉立得空间信息技术发展有限公司道路移动

8、检测系统，通过运行能够满足我局限界检测测量、分析、报警和线路站场实时景观录像的要求。2007年2月1日-2月10日，正式在局电务试验车（999255）对系统的进行安装调试，2月19日随局武麻、京九线动态检查进行了上线试验调试，实现了静态同步摄录、动