一、引言
我國公路的一個突出特點(diǎn)是：點(diǎn)多、線長、網(wǎng)狀、面廣。一個省、一個地區(qū)直到一個國家，都會有一個龐大的公路網(wǎng)，這就使得公路管理具有分散性和大空間跨度性。如何采用各種先進(jìn)科技，提高公路管理水平，實(shí)現(xiàn)公路可視化、信息化綜合管理，已經(jīng)成為公路基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)與建設(shè)的緊迫要求。
何謂“GIS”？GIS－GeographicInformationSystem地理信息系統(tǒng)——“基于位置的信息”。地球上任何一樣物件，只要存在，就一定會有一個它存在的位置，也就會有一個它對應(yīng)的GIS坐標(biāo)。
對于我們管理的公路的各種構(gòu)造物和設(shè)施，或稱為物件，它也必然會有一個對應(yīng)的GIS坐標(biāo)。
實(shí)景三維GIS技能的應(yīng)用將使各種非GIS專業(yè)的公路部門的事務(wù)、辦理、領(lǐng)導(dǎo)人員在日常辦理中不再僅有地依靠籠統(tǒng)的圖紙、單調(diào)的數(shù)據(jù)、孤立的圖畫來分析判斷運(yùn)營、維護(hù)、應(yīng)急救援面對的各種雜亂的相關(guān)對立或抵觸，他們能夠借助實(shí)景三維GIS數(shù)據(jù)庫，快速瀏覽事情現(xiàn)場的實(shí)景GIS視頻（一般只需分秒之間），清楚地了解前后左右道路結(jié)構(gòu)狀況（包含構(gòu)造物的實(shí)踐幾許數(shù)據(jù)）、相鄰交通結(jié)構(gòu)之間的功用聯(lián)系及通行才能；經(jīng)過監(jiān)控體系、收費(fèi)體系把握實(shí)時的交通信息和氣候信息，從而能夠精確、有效地提出詳細(xì)的處置決策。
二、實(shí)景三維GIS的核心技術(shù)
事實(shí)上，基于傳統(tǒng)二維地圖的GIS空間分析是不完整的，因為它只能實(shí)現(xiàn)宏觀的、濃縮的、概略的統(tǒng)計和分析，一旦我們要對細(xì)部環(huán)境信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、觀察和分析，則無法得到足夠的數(shù)據(jù)支持。因此，我們需要一種新的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)管理手段來滿足公路部門在路政、養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急和出行服務(wù)等方面對于詳細(xì)環(huán)境信息和數(shù)據(jù)的需要。實(shí)景三維GIS技術(shù)和基于MMS技術(shù)的移動采集系統(tǒng)能夠很好的解決這個問題。
2.1實(shí)景三維GIS
實(shí)景三維GIS是在二維GIS的基礎(chǔ)之上，增加了連續(xù)的實(shí)景三維影像，并通過開放的軟件（真圖（TrueMap）地理數(shù)據(jù)平臺）與基于GIS的行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行無縫集成，從而給用戶提供了具有豐富環(huán)境信息和立面信息的實(shí)景可視化環(huán)境，有效的支持了管理和決策等高級應(yīng)真可謂“千里公路，盡收眼底”！
2.2MMS移動采集系統(tǒng)
移動路途信息收集體系是在機(jī)動車上裝置GPS（全球定位體系）、CCD（視頻體系）、航位計算體系（陀螺儀）等先進(jìn)的傳感器和設(shè)備，在車輛以80-100公里/小時跋涉之中，快速收集路途及路途兩旁地物的空間方位數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并同步存儲在車載計算機(jī)中，經(jīng)專門軟件編輯處理后，終究構(gòu)成各種地理信息。均勻每公里路途收集并在后臺處理完結(jié)后的數(shù)據(jù)量約100兆/公里（根據(jù)收集信息品種、數(shù)量多少、標(biāo)示的要求會以一定份額的增減）。
2.3移動巡查體系
關(guān)于暫時的、突發(fā)的現(xiàn)場信息收集，能夠選用移動巡查體系。移動巡查車上裝置有GPS、視頻、可量測立體相對和3G傳輸設(shè)備，能夠便利接入現(xiàn)場視頻，構(gòu)建動態(tài)可量測的實(shí)景印象公路體系，經(jīng)過3G設(shè)備將現(xiàn)場狀況快速送達(dá)指揮中心，使決策者在第一時間把握現(xiàn)場態(tài)勢，敏捷精確的做出應(yīng)急指揮決策。
三、三維實(shí)景GIS公路歸納辦理體系在公路辦理中的使用
3.1根據(jù)實(shí)景三維GIS的公路路政辦理
公路路政部門為了保證所轄區(qū)域內(nèi)公路線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需求派出路政巡查人員定期到每條公路線路對公路及所隸屬的構(gòu)造物(路線、路基、路面、沿線設(shè)施、橋涵及交叉工程、美化)和路況質(zhì)量進(jìn)行查看、丈量、鑒定，還需求對公路的維護(hù)辦理材料(公路病害材料、公路病害修正信息、公路日常維護(hù)信息等)進(jìn)行更新、存儲、剖析，并且為維護(hù)辦理人員供給數(shù)據(jù)剖析以進(jìn)步辦理質(zhì)量。路政巡視查看和評測工作為所轄區(qū)域的正常交通暢通及安全運(yùn)轉(zhuǎn)供給了重要保障。
根據(jù)實(shí)景三維印象的公路歸納辦理體系建立了一個根據(jù)全球定位體系（GPS）、地理信息體系（GIS）和監(jiān)控設(shè)備的車輛體系、便攜式體系、固定監(jiān)控體系組成的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，能夠極大的進(jìn)步路政的工作效率：
1)便攜式體系：巡查人員手持裝有公路地理信息（電子地圖）的掌上電腦，經(jīng)過GPS定位，能夠直接巡查轄區(qū)路段和設(shè)施，并經(jīng)過移動通信網(wǎng)絡(luò)與指揮中心數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，完結(jié)案子的移動巡查，快速處理。
2)移動巡查車體系：體系經(jīng)過視頻將巡查的路況、事情、方位（GPS）等同步發(fā)送到指揮中心，也能夠根據(jù)需求人工觸發(fā)印象拍照立體印象，與方位（GPS）一同發(fā)送給指揮中心，完結(jié)對比如車輛超限超載案子的實(shí)時取證和法律監(jiān)控。
3)固定監(jiān)控體系：經(jīng)過線圈傳感器獲取車流量、車型等信息，經(jīng)過高分辨率固定視頻監(jiān)控事端等等。
?。梢暬氛w系示意圖）
3.2根據(jù)實(shí)景三維GIS的公路維護(hù)辦理
維護(hù)是公路辦理部門的首要業(yè)務(wù)，根據(jù)實(shí)景三維印象的公路歸納辦理體系能夠為公路維護(hù)供給全方位的支撐。經(jīng)過公路巡查車體系和便攜式體系實(shí)時對路途進(jìn)行監(jiān)控，完結(jié)從病害檢測、維護(hù)方案下達(dá)、維護(hù)竣工檢驗的閉環(huán)辦理。
（可視化養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)示意圖）
3.3基于實(shí)景三維GIS的公路應(yīng)急指揮
因交通事故、隧道火災(zāi)、颶風(fēng)、暴雨、洪水、暴雪等自然災(zāi)禍侵害常常會引發(fā)公路及隸屬設(shè)備損壞，使公路無法正常運(yùn)行的狀況。為確保在突發(fā)性災(zāi)禍發(fā)作時，削減丟失，趕快康復(fù)正常次序，必需要樹立一套完善的公路應(yīng)急搶險體系和應(yīng)急儲藏體系，依據(jù)實(shí)景三維印象的公路歸納辦理體系能夠供給對公路應(yīng)急辦理的全面支撐：
1)經(jīng)過體系供給的航衛(wèi)片和實(shí)景三維印象從天上到地下，從微觀到微觀的全視角、可視化展示地形地貌、路網(wǎng)、物資、設(shè)備、人員、危險源、危險源等的方位散布和狀況，使決議計劃者與信息體系敏捷交互，進(jìn)步?jīng)Q議計劃和應(yīng)急處置功率
2)能夠調(diào)動移動巡查車在緊急狀況發(fā)作時快速抵達(dá)現(xiàn)場，運(yùn)用3G等無線通訊手法，將現(xiàn)場的可量測印象及視頻數(shù)據(jù)發(fā)回指揮部，供領(lǐng)導(dǎo)決議計劃，還可經(jīng)過移動巡查車采集的實(shí)時可量測印象數(shù)據(jù)完結(jié)現(xiàn)場路途損毀狀況（如：滑坡土石方、現(xiàn)有通行才能等）的核算。
?。☉?yīng)急指揮體系示意圖）
經(jīng)過印象的使用，辦理者和決議計劃者可隨時了解應(yīng)急機(jī)構(gòu)、設(shè)備、危險源、危險源等的方位散布與狀況，完結(jié)危險的排查和預(yù)案的擬定等作業(yè)。在應(yīng)急指揮時，經(jīng)過調(diào)用前史印象數(shù)據(jù)以及與現(xiàn)場動態(tài)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行比照剖析，可快速做出決議計劃指揮。在搶險之后依據(jù)現(xiàn)場印象數(shù)據(jù)與前史印象數(shù)據(jù)，進(jìn)行危害評價、重建規(guī)劃等。
3.4基于實(shí)景三維GIS的公眾出行服務(wù)
公眾出行服務(wù)是基于WebGIS建立的為公眾提供公路設(shè)施信息、路況信息、導(dǎo)航信息等服務(wù)的信息系統(tǒng)，基于道路實(shí)景影像、視頻、360°全景圖片等影像地圖技術(shù)搭建的公共出行服務(wù)系統(tǒng)相比二維地圖將對公眾更具吸引力。它主要具備公路地理信息、配套設(shè)施信息和路況信息的發(fā)布功能，出行路線個性化選擇功能和公路沿線實(shí)景導(dǎo)航等功能。一個典型的公眾出行服務(wù)系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)：
1)出行信息發(fā)布和查詢子系統(tǒng)：供出行者查詢路網(wǎng)空間信息和實(shí)時路況信息；
2)路徑選擇子系統(tǒng)：為公眾提供出行路線選擇服務(wù)，用戶可以選擇起點(diǎn)和終點(diǎn)，系統(tǒng)根據(jù)路網(wǎng)信息，當(dāng)前路況信息，通過網(wǎng)絡(luò)分析，動態(tài)生成出行路線，顯示于電子地圖；
3)實(shí)景導(dǎo)航子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對道路沿線景觀（路面、邊坡、綠化等）及設(shè)施（如收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)、加油站等）的道路影像瀏覽和實(shí)景導(dǎo)航。
（基于實(shí)景影像的公眾服務(wù)）
四、結(jié)束語
實(shí)景三維GIS是GIS應(yīng)用發(fā)展的必然方向，該技術(shù)為公路的信息化管理提供了豐富的數(shù)據(jù)源和管理基礎(chǔ)。移動道路測量作為一種機(jī)動靈活、快速高效、精準(zhǔn)的可量測實(shí)景影像采集與更新技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字公路地理信息數(shù)據(jù)的持續(xù)更新提供了技術(shù)保障。以近景攝影測量技術(shù)、無線通訊技術(shù)為基礎(chǔ)的移動巡查系統(tǒng)為公路管理提供了便捷的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集手段。以這兩種技術(shù)為核心構(gòu)造的公路信息化管理系統(tǒng)能夠為路政、養(yǎng)護(hù)、巡查和出行服務(wù)提供強(qiáng)有力的支持，實(shí)現(xiàn)對高速公路運(yùn)營、安全保障、應(yīng)急救援的全過程可視化，為最終實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)營的全過程數(shù)字化管理——“數(shù)字公路”奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
