1、街景測量車應用初探報告人：劉濠雄中央研究院人社中心GIS專題中心大綱l前言l街景測量車l結論前言l製圖測量與GIS技術正面臨革新的時代lLidar、3D GIS、街景影像l如何快速收集空間資訊並節省成本？移動式測繪系統(Mobile Mapping System)傳統測量獲取GIS資料方式l現地大地測量l測角、測距：全測儀l測坐標：GPSl利用影像進行人工數化l取得航照、衛星影像l人工數化l輔以地面調查移動式測繪系統(MMS)定位感測器測量感測器移動平台（載具）直昇機 船 飛機 汽車本圖修改自El-Sheimy,1996 資料取得方法比較l傳統方法l費時費力l易有人為誤差產生l測量易受環境限制
2、l移動式測繪系統l快速方便l標準解算流程l只要載具能到就能測目前已建置的行動測繪系統l空載移動測繪系統l大範圍調查、技術成熟、成本高、空域申請不易l無人空載(UAV)移動測繪系統l小範圍調查、技術發展中、成本低、空域申請不易l車載移動測繪系統l大範圍調查、相關技術蓬勃發展中、收集到得資料品質細緻、使用時無須申請車載移動測繪系統依測量感測器來分類，可以分成兩大類：lLidar車載移動測繪系統：l光達(Light Detection And Ranging)感測系統l用於精準測量、土木工程l街景車載移動測繪系統：l影像式感測系統l用於GIS資料收集（目前趨勢是一台載具上同時具有以上兩種系統）Lid
3、ar車載移動測繪系統http:/ Line Surveys Lidar車載移動測繪系統街景車載移動測繪系統http:/Google街景車http:/en.wikipedia.org/wiki/File:Google_Street_View_Car_in_Chinatown,_Toronto.jpg圖片來源:街景車載移動測繪系統http:/.tw/index.htmlGARMIN實景調查車圖片來源:沈宗杰街景車載移動測繪系統http:/ IP-S2Lite街景車載移動測繪系統Topcon IP-S2 Lite街景測量車特點l整合GPS 及 IMU成直接定位系統(Direct Georeferen
4、cing)l可以在影像上直接量測尺寸、座標，並可以跟臺灣TDW97座標系統整合l使用車載錄影機、快速取得3D GIS資料l720度全景影像收集l影像重疊率高l去除死角l增加解算自由度l與商用GIS軟體高度整合從街景影像中快速取得3D GIS資料資料處理流程資料獲取(Data Acquisition)資料後處理(Post Process)GIS應用(GIS Application)Camera positionImages georeferencing3D量測CG擴增Add attributeGIS資料數化extracting characteristic point坐標解算基本原理l如何求解坐
5、標-前方交會(x1,y1)(x2,y2)己知：A、B兩點坐標、求解：P點坐標ABP(xp,yp)APABBPABSSSS)sin()180sin()sin()180sin(解聯立方程式即可得P點坐標坐標解算基本原理l如何求解坐標-前方交會(x1,y1)(x2,y2)多相片重疊，可增加求解自由度ABP(xp,yp)(x3,y3)C(x4,y4)DBPABBPABSSSS)sin()180sin()sin()180sin(多自由度求解利用平差可增加精度可量測影像上任一位置的可量測影像上任一位置的3維座標維座標計算兩點之間的距離、高差、坡度計算兩點之間的距離、高差、坡度GIS應用：量測D=8.18D
6、=3.39D=8.86e.g.Point to point distanceN=35.7736125E=139.7033776H=32.0995422可在影片可在影片/影像中加入影像中加入3D電腦動畫，進行模擬預視電腦動畫，進行模擬預視 GIS應用：擴增電腦動畫利用街景影像來針對物件利用街景影像來針對物件(大樓、路樹、電線桿、號誌）進而進大樓、路樹、電線桿、號誌）進而進行管理行管理 GIS應用：物件管理 GIS應用：建立3D GIS資料利用街景影像建立利用街景影像建立3D模型、及模型、及GIS屬性資料，進而進行管理屬性資料，進而進行管理測量精度DistanceDistanceAverage e
7、rror marginMaxMaxStandard deviationCar FrontCar Front10105.75.713.313.34.54.5Car FrontCar Front15156.26.29.79.76.56.5DistanceDistanceAverage error marginMaxMaxStandard deviationCar SideCar Side10103.73.78.48.44.04.0Car SideCar Side101011.211.228.828.810.010.0Accuracy validation(relative error)31Poin
8、ts30Points7Points7PointsDistance between two points.：nAnalytical time:1000 Frame/hnAnimation Record Timevolume of data)：TB5hours街景測量車應用領域l施工、運輸、救災前基本量測l取代傳統路調，加速GIS圖資更新l快速災損評估l應用於3D數位城市建模(City Modelling)l資產管理系統 l工程設計規劃模擬l虛擬觀光導覽系統小結l街景影像彌補傳統航測垂直攝影時，地面或低樓層建物影像遮蔽問題l利用直接定位系統，街景測量車可快速有效獲取GIS資料l街景測量車機動性高，可隨環境變更載台，即可作業，有利更新圖資l參考街景影像進行都市規畫決策將更為直觀整合系統應用展望l多元載台與感測器的整合運用l結合擴增實境技術，街景影像將成為新世代的GIS圖台：三維影像地理資訊系統
