智能化测绘技术在5G无线通信测量中的应用
吴兴丽1 谢新艳2
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

吴兴丽1 谢新艳2,. 智能化测绘技术在5G无线通信测量中的应用[J]. 测绘科学与技术,20227. DOI:10.12721/ccn.2022.157156.
摘要: 随着科学技术的不断发展与进步,测绘工作在各行各业的建设当中都发挥出了重要作用。本文以智能化测绘技术的概述与特点作为切入点,介绍了现阶段5G无线通信测量工程的各项需求,并针对智能化测绘技术在5G无线通信测量工程当中的应用方向和流程进行了论述,供相关人员参考。

关键词: 智能化测绘技术;5G无线通信;应用研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157156
基金资助:

引言:

测绘是技术密集型行业,20世纪80年代起,我国历时数十年,成功完成从模拟到数字化测绘的转型升级,有力支撑了全国测绘地理信息事业的快速发展和广泛应用,带动了整个行业的发展。数字化测绘的技术特征是对各种数据化的观测资料,采用定量算法或解析模型,在矢量或栅格等度量空间中进行量化计算与处理,实现几何处理、物理反演及误差分析,形成数据产品和信息产品。现实世界中的自然要素、人文现象及人工设施纷繁多样,多维动态关系错综复杂,往往无法用一组简洁通用的数学模型或算法加以完整描述。
而智能化测绘的技术特征,是以知识和算法为核心,模仿人的自然测绘智能和运用人工智能技术,形成以知识为引导,算法为基础的混合型智能计算范式,提升测绘感知、认知、表达计算的能力。智能化测绘的研究热点和发展方向有:构建智能化测绘的知识体系,研发智能化测绘的技术方法,研制智能化生产系统与装备构建时空信息基础设施,从数据信息服务走向知识服务。从数字化测绘走向智能化测绘是一项复杂的系统工程,既涉及理论创新、技术突破、体系构建等技术难题,也牵涉观念更新、学科协同、政策保障等非技术因素,因此需要做好顶层设计,加强跨学科的创新研究,促进产学研良性协作,营造良好的竞争生态。

一、智能化测绘技术

无人机能够支持诸多领域的解决方案,可以广泛应用于建筑、石油、天然气、能源、公用事业和农业等领域。接入低空移动通信网络的网联无人机,可以实现设备的监视和管理、航线的规范、效率的提升,促进空域的合理利用,从而极大延展无人机的应用领域,产生巨大经济价值。

联网无人机可用于测绘业务应用,除了土地信息外,也包括气候采集,如风速、天气,温度、湿度以及大气压力的数据实时观测。高效、快捷的测绘可用于路径规划和精准作业,即测即洒是未来植保无人机发展的方向。无人机测绘领域中,通过无人机抓取数据制作实时实景地图的技术方案,可以实现在同的应用场景基于地图的数据挖掘,在抢险、科研、教育、智慧农业、智慧城市、勘察、场景巡检等领域,提供强大的扩展空间,让行业应用人员根据需求定制理想的飞行平台。

无人机倾斜摄影技术的诞生,颠覆了传统测绘的作业方式,该技术通过无人机低空多位镜头摄影获取高清晰立体影像数据,自动生成三维地理信息模型,快速实现地理信息的获取,具有效率高、成本低、数据精确、操作灵活、侧面信息可用等特点,满足测绘行业的不同需求。极大有助于测绘行业内、外的协同工作,解决了由于天气等外因造成的工作延误,把原本大量的业外工作转变成业内工作,极大地解放了测绘人员的劳动时间和减少劳动强度。

接入到5G网络的网联无人机可以毫秒级速度制作实景矢量地图,相对传统做一张地图需要数天、数周甚至数月的更新时间,无人机完成了从地图数据的抓取、传输、拼接、纠偏、上传至云端更新最新地图的完整流程,并提高了数百倍效率。

测绘场景下,除了典型的飞行状态监控、远程操控以及网络定位业务需求,在需要实时构建测绘模型场景下,实时图像传输、图像处理需要5G网络大带宽的支持。

二、5G无线通信测量工程的需求

(一)对基站建设数量要求更多

相较于传统4G基站动辄公里级别的信号覆盖范围来说,单一5G基站的信号覆盖范围更为狭小,一般在半径250米内的范围当中,因此在基站建设过程当中,单位面积内的建设数量要求也在不断增多,对测绘技术的需求进一步扩大,为保障5G信号的有效覆盖,提升信号密度,应采取适当措施对基站建设地区的地形地势进行测绘,使信号得以有效避开地形障碍,促进5G无线通信质量的有效提升。

(二)对城市内测量精度要求更高

自进入21世纪以来,我国城市化速度不断加快,市内建筑建设密度也越来越高,对工程测量形成了一定的难度,但与此同时,5G无线通信在城市内部的应用相较于地形更加开阔,测量难度更低的农村地区更为普及,因此提高城市内通信测量精度,保障数据信息的准确性是通信工程测量人员的重要挑战。

三、智能化测绘技术的应用方向和流程

(一)CIM技术的特性

CIM技术又称为城市信息模型技术,主要指的是对建筑信息模型、地理信息系统与物联网进行整合而构建的立体化城市信息数据系统。主要具备以下几方面的特性,首先是安全性,CIM技术符合国家相关法律法规,对数据采集、传输、储存等一系列流程都符合政策规范与监管。其次是实用性,作为三维立体化城市模型,借助CIM技术能够实现对城市内部各项数据信息的协调测量与管理,为城建提供参考和帮助。最后是联动性,依托CIM技术进行城市测量不仅能够实现城建各部门之间的数据联动,还能与主管部门的信息平台实现互联互通,保障了信息的高效传递。

(二)测绘平台的总体构建

在构建智能化测绘平台的过程当中,应从以下几方面入手,首先是设施结构,设施结构是测绘平台当中的硬件基础,包括各类信息采集终端、数据储存设备等。其次是服务结构,这一结构负责对采集到的测绘数据与信息进行分析和处理,并得出有效结论,最后是应用结构,这一结构与城市建设工程直接对接,5G无线通信测量工作就包括在应用结构当中。

(三)数据分类与应用标准

在CIM技术当中,测绘数据主要分为以下几方面,第一是时空基础数据,包括行政区划、政务地图、测绘遥感数据、城市三维模型等,第二是资源调查与登记数据,这一类别主要包括城市内部各项环境参数与资源参数,第三是规划管控数据,包括国土空间规划、城建专项规划等等,第四是工程建设项目数据,最后是物联网感知数据,包括气象信息、城市建筑信息等等,依托《城市信息模型基础平台技术标准》进行测绘和应用,并能够保障智能化测绘数据的全面性与准确性。

(四)优化测绘技术应用的措施

为有效优化智能化测绘技术在5G无线通信测量工程当中的运用,应遵循以下几方面原则,首先是推动信息化设备与技术的应用力度,综合采用GIS技术、CIM技术、卫星导航技术、无人机与机器人测绘设备等,使测绘手段更加多元,测绘结果更加精准。其次是保障智能化测绘体系的建设,实现政府支持、学术界援助、测绘领域发力共同进步的良好局面,实现对5G无线通信智能化测绘标准与规范的有效制订,进一步发挥我国的制度优势,提升技术攻关与合作能力,使智能测绘实现持续健康发展[2]。最后还应当针对智能化测绘技术进行深入研究,对不同建设领域适用的测绘手段进行调整,提高测绘智能化、信息化水平,有效避免人工测绘产生的难度与误差。

结论:总而言之,在当前5G无线通信技术建设并推广的关键时期,智能化测绘技术作为一项保障通信测量准确性,提升通信效能的重要手段,扮演着关键性角色。相关测绘部门与人员应结合CIM技术实现对智能化测绘平台的进一步构建,为5G无线通信网络建设提供坚实的基础。

参考文献:

[1]徐红.“5G+北斗”:通信定位服务实现“从天到地”全覆盖——访中国信息通信研究院技术与标准研究所副所长万屹[J].中国测绘,2021(2):12-15.

[2]崔炳余.数字化测绘技术在工程测绘中的应用探讨[J].百科论坛电子杂志,2019(3):139.