陆路交通基础设施空间跨度大、地理条件复杂、勘测难度大，本书从陆路交通数字化全生命周期智能测绘需求出发，对空天地一体跨尺度铁路交通协同智能测绘体系、关键技术和应用进行全面阐述，系统介绍综合集成北斗卫星导航、视觉导航定位、卫星遥感、三维激光雷达、倾斜摄影测量、多传感器集成移动测量、人工智能测图等陆路交通智能测绘技术，海量多源地理空间信息数据管理与可视化服务等技术及相应的应用实例，为陆路交通勘测、设计和运维提供高精度、高质量三维实景地理信息服务。

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先后主持和参与国家信息产业部电子发展基金、国家自然科学基金、863重点项目、973项目、国防预研型号等各类科研和产业化项目10多 项。

目 录
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 交通强国战略与陆路交通 1
1.1.2 陆路交通发展现状 2
1.1.3 陆路交通建设工作 3
1.1.4 陆路交通面临的挑战 4
1.2 陆路交通测绘的内容与发展趋势 5
1.2.1 陆路交通测绘内容 5
1.2.2 陆路交通测绘发展趋势 5
1.3 天空地海测绘遥感技术发展 7
1.3.1 “天”类测绘遥感技术 8
1.3.2 “空”类测绘遥感技术 10
1.3.3 “地”类测绘遥感技术 12
1.3.4 “海”类测绘遥感技术 14
1.4 数智化转型对陆路交通测绘的挑战 15
1.4.1 数字化和智能化技术发展 15
1.4.2 陆路交通数智化转型 16
1.4.3 对陆路交通测绘的挑战 16
1.5 本章小结 17
参考文献 17
第2章 陆路交通智能测绘：定义、范围与技术框架 18
2.1 从数字化、信息化测绘到智能测绘 18
2.1.1 早期测绘 18
2.1.2 数字化、信息化测绘 19
2.1.3 智能化测绘 19
2.2 陆路交通数智化设计中的测绘：需求和特征 19
2.2.1 数智化设计需求 19
2.2.2 陆路交通测绘特征 20
2.3 陆路交通智能测绘的内容与范围 21
2.3.1 陆路交通智能测绘内容 21
2.3.2 陆路交通智能测绘范围 23
2.4 陆路交通智能测绘技术框架 25
2.4.1 陆路交通工程数智勘测内涵与框架 25
2.4.2 数智勘测关键技术 27
2.5 本章小结 30
参考文献 30
第3章 GNSS陆路交通智能测绘技术 32
3.1 GNSS技术及其发展应用 32
3.1.1 GNSS技术简介 32
3.1.2 GNSS技术在铁路领域的发展应用 33
3.2 GNSS快速精密定位 35
3.2.1 GNSS原始观测值 35
3.2.2 GNSS地基增强定位技术 35
3.2.3 GNSS星基增强定位技术 37
3.3 铁路星基/地基增强系统建设 38
3.3.1 铁路工程带状高精度北斗地基增强技术 38
3.3.2 北斗地基增强铁路精密控制测量技术 44
3.4 基于北斗地基增强的勘测应用体系 50
3.4.1 应用体系总体架构 50
3.4.2 铁路工程精密控制测量应用 50
3.4.3 RTK位置服务测量应用 53
3.5 基于有色噪声滤波的GNSS监测技术 62
3.6 应用案例 63
3.6.1 宜涪铁路地基增强系统建设 63
3.6.2 南昌局既有铁路北斗基准站网建设 68
3.6.3 铁路边坡监测案例 68
3.6.4 铁路桥梁监测案例 72
3.7 本章小结 78
参考文献 78
第4章 视觉/GNSS/惯导多源融合定位与智能测绘技术 79
4.1 多源融合导航定位技术及其发展 79
4.1.1 多源融合导航定位技术概述 79
4.1.2 多源融合导航定位技术形式 80
4.1.3 多源融合导航定位发展趋势 82
4.2 影像视觉定位技术 83
4.2.1 影像视觉定位技术概述 83
4.2.2 单目/双目视觉导航定位技术 83
4.2.3 全景视觉融合导航定位方法 87
4.3 激光雷达视觉定位技术 91
4.3.1 激光雷达视觉定位技术概述 91
4.3.2 激光雷达视觉定位技术发展 93
4.3.3 基于图优化模型的激光雷达视觉定位方法 93
4.4 GNSS/IMU/SLAM融合定位技术 98
4.4.1 GNSS/IMU/SLAM融合定位技术概述 98
4.4.2 面向非接触式移动测量的辅助惯导定位方法 99
4.4.3 基于图优化的多源融合定位 103
4.4.4 GNSS/IMU/SLAM融合定位实验 106
4.5 多源融合导航定位技术陆路交通智能测绘应用 107
4.5.1 地铁巡检小车定位定姿 107
4.5.2 地铁轨道不平顺度测量 109
4.6 本章小结 112
参考文献 112
第5章 卫星遥感陆路交通智能测绘技术 114
5.1 卫星遥感立体测图技术与发展 114
5.1.1 卫星遥感立体测图原理 114
5.1.2 卫星遥感立体测图优势 115
5.1.3 卫星遥感立体测图技术发展 115
5.2 典型的立体测图卫星 116
5.2.1 美国立体测图遥感卫星 116
5.2.2 法国立体测图遥感卫星 118
5.2.3 中国立体测图遥感卫星 118
5.3 卫星遥感立体测图铁路勘测工程应用 121
5.3.1 卫星遥感铁路选线 121
5.3.2 卫星遥感铁路前期勘测 121
5.3.3 卫星遥感桥梁工程监测 122
5.4 卫星遥感立体测图技术公路设计线路勘测 123
5.4.1 应用背景 123
5.4.2 技术方法 123
5.4.3 应用案例 124
5.5 雷达卫星干涉测量陆路交通变形监测 127
5.5.1 卫星合成孔径雷达干涉测量 127
5.5.2 InSAR沉降监测原理 127
5.5.3 时序InSAR交通线路变形监测——上海磁悬浮列车轨道 130
5.6 基于多源遥感的青藏铁路沿线生态环境时空变化分析 134
5.6.1 青藏铁路沿线不同时空尺度下遥感生态因子变化趋势 134
5.6.2 青藏铁路建设前后沿线遥感生态环境质量演变过程 135
5.7 本章小结 135
参考文献 136
第6章 无人机倾斜摄影测量陆路交通智能测绘技术 137
6.1 无人机遥感技术发展与应用 137
6.1.1 无人机遥感技术概述 137
6.1.2 无人机遥感技术发展 139
6.1.3 无人机遥感技术应用 139
6.2 无人机倾斜摄影测量技术 140
6.2.1 无人机倾斜摄影测量技术概述 140
6.2.2 无人机倾斜摄影测量系统组成 141
6.2.3 无人机倾斜摄影测量数据获取 141
6.2.4 无人机倾斜摄影测量建模方法 147
6.3 无人机全景倾斜摄影测量技术 151
6.3.1 无人机全景倾斜摄影测量技术概述 151
6.3.2 无人机全景倾斜摄影测量相关原理 152
6.3.3 基于多视投影的无人机全景视频三维重建技术 155
6.3.4 无人机全景倾斜摄影测量三维建模分析 159
6.4 无人机倾斜摄影测量陆路交通智能测绘应用案例 163
6.4.1 神朔铁路双岩畔隧道至霍家梁隧道出口模型生成 163
6.4.2 长赣铁路萍乡段途经区域及其周边区域模型构建 165
6.4.3 武汉绕城高速公路中洲至北湖段改扩建工程模型构建 167
6.5 本章小结 168
参考文献 168
第7章 地面激光雷达扫描陆路交通智能测绘技术 169
7.1 地面激光雷达扫描技术发展与应用 169
7.1.1 地面激光雷达扫描技术概述 169
7.1.2 地面激光雷达扫描技术研究现状 170
7.1.3 地面激光雷达扫描应用 171
7.2 地面激光雷达陆路交通数据获取 172
7.2.1 地面激光雷达扫描仪设备 173
7.2.2 地面激光雷达数据采集 174
7.3 地面激光雷达点云处理技术 175
7.3.1 地面激光扫描坐标转换解算 175
7.3.2 地面激光点云直接配准 178
7.3.3 基于特征的地面激光点云配准 179
7.3.4 地面激光点云多站自动拼接 181
7.3.5 地空异源点云配准方法 182
7.4 地面激光雷达陆路交通智能测绘应用案例 184
7.4.1 拉林线危岩体三维激光扫描 185
7.4.2 天津西站隧道点云时空变形探测 186
7.4.3 铁路隧道钢轨提取与限界检测 188
7.4.4 汉十高铁枣阳段既有铁路中线勘测 190
7.5 本章小结 192
参考文献 192
第8章 机载激光雷达陆路交通智能测绘技术 194
8.1 机载激光雷达遥感技术发展与应用 194
8.1.1 机载激光雷达遥感技术概述 194
8.1.2 机载激光雷达遥感技术研究现状 195
8.1.3 机载激光雷达遥感技术应用 197
8.2 机载激光雷达陆路交通数据获取 198
8.2.1 机载激光雷达遥感设备 198
8.2.2 机载激光雷达数据采集 199
8.3 机载激光雷达点云处理技术 201
8.3.1 机载激光雷达观测与解算 201
8.3.2 机载激光雷达点云航带平差 204
8.3.3 机载激光雷达点云滤波生成DEM技术 209
8.4 多载荷协同无人机遥感集成系统装备 210
8.4.1 集成系统设备组成 211
8.4.2 集成设备工作流程 212
8.5 机载激光雷达陆路交通智能测绘应用案例 213
8.5.1 董梁高速公路横断面测量 214
8.5.2 南宁至百色高速公路测绘 215
8.5.3 武汉四环线改扩建工程扫描 216
8.6 本章小结 218
参考文献 218
第9章 多传感器集成移动测量陆路交通智能测绘技术 219
9.1 多传感器集成移动测量技术与系统 219
9.1.1 多传感器集成与移动测量概述 219
9.1.2 多传感器集成陆路交通移动测量原理与特点 220
9.1.3 多传感器集成陆路交通移动测量误差分析 222
9.1.4 多传感器集成陆路交通移动测量关键技术 223
9.1.5 多传感器集成移动测量应用 230
9.2 车载移动道路测量系统 232
9.2.1 公路智能测绘的背景与需求 232
9.2.2 车载移动道路测量智能测绘技术 233
9.2.3 车载移动道路测量智能测绘应用 236
9.3 铁路移动三维激光全景扫描系统 237
9.3.1 既有铁路勘测与检测背景与需求 237
9.3.2 铁路移动三维激光全景扫描系统组成 239
9.3.3 铁路移动三维激光全景扫描既有线测量 241
9.3.4 铁路移动三维激光全景扫描隧道测量 248
9.4 移动测量陆路交通智能测绘应用案例 250
9.4.1 京哈高速公路（拉林河至德惠段）改扩建工程 250
9.4.2 巴基斯坦1号铁路干线（ML1）既有线大修勘测 251
9.4.3 青藏铁路格拉段电气化改造项目 252
9.4.4 地铁隧道检测项目 253
9.5 本章小结 255
参考文献 255
第10章 SLAM技术及其陆路交通智能测绘应用 256
10.1 SLAM技术与进展 256
10.1.1 SLAM技术简介 256
10.1.2 SLAM研究现状 257
10.1.3 典型SLAM系统 259
10.2 手持式半球形视角SLAM系统 260
10.2.1 手持式半球形视角SLAM系统功能 261
10.2.2 手持式半球形视角SLAM系统性能评估 262
10.3 手持式激光全景一体化SLAM系统 266
10.3.1 手持式激光全景一体化SLAM系统功能 267
10.3.2 手持式激光全景一体化SLAM系统性能评估 272
10.4 SLAM陆路交通智能测绘应用 274
10.4.1 站场测量 274
10.4.2 隐蔽空间测量 276
10.5 本章小结 280
参考文献 280
第11章 空地融合陆路交通实景三维建模技术 282
11.1 空地融合实景三维建模技术 282
11.1.1 空地融合实景三维建模技术框架 283
11.1.2 空地融合实景三维建模主要数据源 283
11.1.3 空地融合实景三维建模关键技术 284
11.2 陆路交通数字孪生与BIM对实景三维模型的需求 285
11.2.1 数字孪生与建筑信息模型 285
11.2.2 陆路交通数字孪生、BIM与实景三维 286
11.3 空地融合陆路交通实景三维建模 287
11.3.1 空地融合陆路交通实景三维建模技术流程 287
11.3.2 空地融合陆路交通实景三维建模关键技术 288
11.4 多源数据融合陆路交通实景三维建模案例 292
11.4.1 案例应用场景与数据获取 292
11.4.2 空地一体多源数据融合建模结果 293
11.4.3 空地一体多源数据融合建模精度验证 296
11.5 本章小结 298
参考文献 298
第12章 遥感AI陆路交通智能测绘技术 300
12.1 深度学习技术与发展 300
12.1.1 深度学习基本概念 300
12.1.2 深度学习发展历程 301
12.1.3 深度学习在遥感测绘地理信息等行业的应用 301
12.2 陆路交通设计要素样本库建立与增强 302
12.2.1 陆路交通设计要素样本库建立关键技术 302
12.2.2 陆路交通设计要素样本增强 306
12.3 陆路交通设计要素AI智能解译 308
12.3.1 陆路交通设计要素AI智能解译技术 308
12.3.2 陆路交通设计要素AI智能解译结果矢量化 317
12.3.3 陆路交通设计要素AI智能解译系统 318
12.4 AI半自动制图 319
12.4.1 AI半自动制图软件介绍 320
12.4.2 AI半自动制图自动解译 320
12.5 陆路交通设计要素自动解译典型案例 322
12.5.1 长赣铁路萍乡段途径区域及其周边区域设计要素智能解译 322
12.5.2 宜涪高铁陆路交通设计要素智能解译 326
12.6 基于AI的高铁沿线风险点变化监测 326
12.7 本章小结 329
参考文献 329
第13章 时空数据库技术及其陆路交通智能测绘应用 331
13.1 时空数据库技术与发展 331
13.2 多源地理空间数据模型 333
13.3 地理空间数据库关键技术 337
13.3.1 空间数据库构建 337
13.3.2 数据管理 340
13.3.3 空间分析服务 344
13.4 陆路交通多源地理空间数据管理平台 348
13.4.1 项目简介 348
13.4.2 项目多源地理数据 348
13.4.3 地理数据存储 349
13.4.4 多源地理数据管理平台 350
13.5 本章小结 352
参考文献 353
第14章 地理信息服务技术与陆路交通智能测绘应用 354
14.1 地理信息服务技术与发展 354
14.1.1 地理信息服务发展历史 354
14.1.2 陆路交通地理信息服务概述 356
14.2 陆路交通多源地理信息服务技术框架 358
14.2.1 设计原则 358
14.2.2 系统总体架构 359
14.3 陆路交通地理信息服务关键技术 361
14.3.1 大场景全要素三维地理数据LOD构建技术 361
14.3.2 GIS服务引擎 363
14.3.3 空间数据标准 363
14.3.4 SAAS技术 364
14.3.5 虚拟化技术 365
14.3.6 云服务弹性调整技术 366
14.3.7 基于Web服务实现共享应用 367
14.3.8 时空大数据分析处理 367
14.4 陆路交通多源地理信息服务系统 368
14.4.1 项目概述 368
14.4.2 陆路交通多源地理信息服务系统及应用 368
14.5 本章小结 371
参考文献 372