隨著傳感設備、定位手段和定位精度的發展，移動測量技術已成為當今測繪界最為前沿的技術之一。激光全景成為一種新的空間信息媒介。它可以作為增強現實（Augmented Reality，AR）一種有效的補充，能夠通過PC或移動終端借助Web為用戶提供不限時、不限地、全息的位置信息服務。

　　海達數云主要從事地面三維激光掃描儀和移動三維測量系統的生產、研發，同時圍繞三維激光產品和三維實景開展一系列的行業應用，包括智能交通、數字城管、數字園林、智慧城市、室內導航等領域，其中激光全景能夠作為應用中的成果數據，也可作為上述地理信息服務中的信息載體，借助視覺增強的可視化方案，提高應用服務的質量和效率。

　　增強位置服務方案

　　技術流程

　　海達數云的增強位置信息服務主要是以移動三維測量系統獲取的點云和全景數據為基礎，利用全景影像與激光點云通過高精度匹配算法生成的激光全景作為位置應用服務中信息的載體，依托具體的位置服務信息，在激光全景中疊加或設置需要顯示的圖層，也可以通過信息過濾、信息檢索或信息推薦算法對信息內容進行選取，刪除冗余信息，保留用戶關注的信息，然后利用不同的可視化增強策略，對疊加或選取的信息進行優化處理，為不同的位置服務應用提供視覺增強后的信息和服務。

　　其總體技術流程如下圖所示：

　　基于激光全景的增強位置服務技術流程

　　關鍵技術

　　1.球面全景影像與三維激光點云配準

　　車載移動三維激光系統中激光掃描儀、全景相機在運動中的位置關系不恒定、采集時間不能精確同步導致了不能直接匹配，同時，激光點云和光學全景影像在數據表現形式和屬性上均有很大差異，因此傳統的遙感影像配準方法不能完全適用于這兩類數據的配準。

　　海達數云利用POS與激光掃描儀的標定獲取高精度點云信息，借助GPS/IMU和相機間的姿態關系獲取全景影像中心姿態參數，通過車載POS獲取全景影像投影中心的位置值，采用共線條件方程描述全景投影中心、全景影像的像點和同名激光點，利用方程解算擬合來兩者的匹配參數。

　　2.位置服務中信息的可視增強

　　基于位置的服務中，系統能夠提供用戶感興趣的地理信息，并能夠以準確地、高效的方式表現出來，便于用戶感知是一個復雜的過程。因此，我們需要了解哪些信息與移動用戶相關聯，以及關聯程度；同時，以合理、突出的表現形式來區分不關注的信息，引起用戶的視線。

　　基于位置的服務中，主要包含兩種方式：一種是借助手機、平板等移動終端提供實時的服務，另一種形式是通過線上查詢、線下實施的模式，即O2O的服務。前一種方式，用戶通常處于運動狀態，用戶的注意會分散在不同的活動過程中，不可能長時間的集中于設備的圖形上，因此考慮移動中用戶注意力的特點，合理的設計注意力策略，在用戶注意力集中時突出重要信息。后一種方式，為了保證能有效地幫助用戶獲取關注度高的信息，同樣要采用視覺增強的效果。

　　提高用戶的注意集中程度，如可以提高界面設計上的字體對比、顏色對比等，將用戶注意力吸引到界面中的關鍵部分，否則就會導致用戶注意力不集中，無法快速搜索和加工認知對象。可視化增強中通常利用視覺變量來吸引用戶的注意力，如符號的大小、色彩的對比、亮度的改變等；同時，動態的視覺變量，如閃爍、幾何變換、多媒體展現形式等也能吸引用戶的關注。認知增強方面，通過抽象化的二維圖形結合激光全景或典型地物來提高用戶的注意力。

　　示范應用

　　數字城管

　　傳統的數字城管主要借助點、線、面的二維部件信息進行管理，通過空間位置的關聯，將上述城市部件信息與激光全景相結合，讓用戶更加直觀的了解城管部件、門前三包、廣告牌等要素信息；同時，借助激光全景API可與現有的城管業務平臺進行有效對接，實現無縫集成，借助激光全景可定位、可量測的特點，利用二維部件與激光全景疊加，采用二維或三維符號化的可視增強手段對城管部件進行展示，在激光全景上能夠進行距離和面積量測，從而更好地滿足城市管理與決策需求。

　　地下綜合管廊

　　地下綜合管廊建設與管理不僅有利于解決城市交通擁堵問題，還方便了電力、燃氣、供熱、供排水等市政設施的維護和檢修，能夠有效地對其實施統一規劃、設計、建設和管理，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。

　　借助城市激光全景數據和城市地下管廊平臺的無縫集成，在實景平臺上對地下管廊進行增強現實顯示和交互，使平常不可見的信息在激光全景上可見，將有效改善顯示效果，提高綜合管理效率。

　　高精度導航

　　傳統的車載導航都是借助二維地圖，只在重要路口處提供圖片或動畫信息，很難做到對車輛進行車道級別的引導。移動測量系統特別是搭載了高密度激光器和高精度慣導的車載設備，能夠獲取高質量的激光點云和高清晰影像，借助點云與影像的高精度匹配算法，得到行駛道路匹配后的激光全景。在此基礎上，結合車輛高精度的定位設備，能夠為車輛提供車道級的高精度導航服務，提高導航質量和用戶體驗。

　　智慧景區

　　借助地面掃描儀或移動測量系統能夠對旅游景區進行掃描，獲取景區的點云及影像數據，通過實景生產工具完成三維實景建模，利用海達數云自主研發的三維展示平臺進行發布展示，在激光全景上能夠對景區場景進行瀏覽、跳轉，在重要的場景或文物（如杜甫雕像）可加載說明文字、音頻、視頻等信息，提供交互式的信息增強服務，用戶借助手機或網站能夠瀏覽景區的實景信息，并提供一定的可視化交互，實現在線旅游的目的。

　　小結

　　全景相機、地面三維激光掃描儀、移動三維測量系統等新型測繪裝備的發展，加強了獲取高精度數據的能力，豐富了數據成果形式；定位精度的提高也促使基于位置的地理信息服務向多元化方向發展，與城管、交通、出行服務等領域的結合也更加緊密。

　　借助激光全景這種新的信息載體，突破傳統基于位置的地理信息服務中固有的二維或三維電子地圖顯示，以高精度的點云與高清影像作支撐，增加可定位、可量測的屬性；同時利用信息檢索與推薦規則，結合視覺增強手段為用戶提供更人性化的信息內容和可視化效果，從效率、效用和用戶滿意度方面增強位置服務的可用性，將有利于智能位置服務的開展。

　　（摘自《測繪通報》2016年5月刊論文專欄余建偉、楊晶、龔書林著）