一种基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台

技术领域

本发明属于工程测量技术领域，尤其涉及一种基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台。

背景技术

地理信息系统(GIS)是一个具有收集、储存、计算、管理、绘制、显示地理信息等诸多功能的计算机软件系统是一门集地理学与空间信息科学的学科产物。主要功能为综合各种图形信息及数据信息并进行分析。该系统由多个用于输入、编辑、管理空间地理数据和非空间地理数据的软件工具组成，能够合理并高效地储存和管理大量管理领域，目前已广泛应用于资源、环境、国防、农业、卫生、城市及社区规划、地图绘制等领域。国外主流的三维GIS软件包括：谷歌GoogleEarth、Skyline的SkylineGlobe、微软的VirtualEarth和ESRI的ArcGIS系列产品等。

传统的工程测量GIS平台，采用的是人工测量、手工纸介质记录的工作方式，受环境因素、人员素质和责任心等多方面的制约，测量质量和到位率无法保证。同时，测量所采集到的数据得不到妥善的管理与保存，查询也极不方便，对测量信息得不到及时的反馈和统计。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台。

本发明是这样实现的，一种基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台，该系统包括：

任务发布模块，用于为每个测量区域生成对应的测量任务；

数据关联模块，用于将测量终端上传的测量点数据与测量点进行关联，并提供查询功能；

实时位置获取模块，用于服务器实时获取测量终端的实时位置信息，并记录各个时刻的位置信息；

信号加强模块，用于测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性；

工作轨迹分析模块，用于得到的位置信息，以平滑的曲线进行相连，即可得到该员工的实际工作运行轨迹；

电子地图展示模块，用于通过展示界面展示电子地图；

实时位置显示模块，用于通过展示界面将测量终端的实时位置信息在电子地图上进行展现；

工作轨迹展示模块，用于通过展示界面将测量巡检终端的各个时刻的位置信息以工作轨迹的方式在电子地图上进行展现。

进一步，所述测量任务包括多个测量区域的测量线路，并将所述测量任务下载到测量终端。

进一步，所述测量终端根据测量任务采集测量区域现场数据，并上传到服务器。

进一步，所述实时位置获取模块，用于服务器实时获取测量终端的实时位置信息，具体包括：

S1：确定基准坐标系；

S2：预先获取测量终端位于固设于所述基准坐标系中的识别区时所述测量终端自带的惯性元件坐标系在所述基准坐标系中的空间姿态；所述测量终端与所述识别区具有唯一位置对应关系；

S3：获取第一初始时间点，且第一初始时间点时所述测量终端位于所述识别区；

S4：获取采集时间点；

S5：获取所述测量终端从采集时间点到第一初始时间点这段时间内的第一运动轨迹；

S6：获取采集时间点时设于所述测量终端的目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标；

S7：根据所述第一三维坐标、空间姿态和第一运动轨迹获取所述目标点在采集时间点于所述基准坐标系中的第二三维坐标，以获取所述目标点在所述基准坐标系中的实时位置。

进一步，所述获取采集时间点时设于所述测量终端的目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标的具体过程为：

预先获取所述目标点在第一初始时间点于所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的初始三维坐标；

通过预先设置的测量装置获取所述目标点从第一初始时间点到采集时间点这段时间内的第二运动轨迹；

根据所述初始三维坐标和第二运动轨迹获取采集时间点时所述目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标；

或，预先获取在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中固定不动的目标点在该惯性元件坐标系中的初始三维坐标；所述初始三维坐标即为所述第一三维坐标。

进一步，所述信号加强模块，用于测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性，具体包括：

利用Hurst指数的时间函数建立离散时间序列的非规则指标；

将自适应滤波器的参数利用代价函数迭代计算，计算公式如下：

J

其中，Jw为代价函数，Cw为收敛指标，λ为拉格朗日乘子，Hw为不规则性指标，n为时间序数，w(n)为所述自适应滤波器的参数矩阵，μ为迭代步长，e(n)为误差信号，h(n)为所述延时模块的输出信号矩阵，g(n)为所述自适应滤波器输出信号，i1、i2为间隔序数；

自适应滤波器在调整后的参数下，输出去噪后的目标信号；

将经过信号增强处理后得到的回拨信号数据进行叠加并且经过耦合，向外进行输出。

本发明另一目的在于提供一种实施所述基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台的基于测量人员工作轨迹的工程测量方法，该方法包括：

S21：利用任务发布模块，为每个测量区域生成对应的测量任务；测量终端根据测量任务采集测量区域现场数据，并上传到服务器；

S22：利用数据关联模块，将测量终端上传的测量点数据与测量点进行关联，并提供查询功能；

S23：服务器利用实时位置获取模块，实时获取测量终端的实时位置信息，并记录各个时刻的位置信息；利用信号加强模块，测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性；

S24：利用工作轨迹分析模块，将得到的位置信息，以平滑的曲线进行相连，即可得到该员工的实际工作运行轨迹；利用电子地图展示模块，通过展示界面展示电子地图；利用实时位置显示模块，通过展示界面将测量终端的实时位置信息在电子地图上进行展现；利用工作轨迹展示模块，通过展示界面将测量巡检终端的各个时刻的位置信息以工作轨迹的方式在电子地图上进行展现。

本发明另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于测量人员工作轨迹的工程测量方法的步骤。

本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于测量人员工作轨迹的工程测量方法的步骤。

本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述基于测量人员工作轨迹的工程测量系统。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、本发明通过基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台为测量终端布置测量任务，可以实时获取测量终端的实时位置和工作轨迹，并在电子地图中进行展示，以便能够实时的、直观准确的了解测量情况，更有针对性的进行测量管理。

本发明有效解决了传统的工程测量GIS平台，采用的是人工测量、手工纸介质记录的工作方式，受环境因素、人员素质和责任心等多方面的制约，测量质量和到位率无法保证。同时，测量所采集到的数据得不到妥善的管理与保存，查询也极不方便，对测量信息得不到及时的反馈和统计的技术问题，实时获取测量终端的实时位置和工作轨迹，并在电子地图中进行展示，以便能够实时的、直观准确的了解测量情况，更有针对性的进行测量管理。

第二，本发明提供的基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS(GeographicInformation System)平台采用了现代的信息技术手段，对传统的工程测量流程进行了优化和改进。以下是这个系统带来的几个显著的技术进步：

1)高效的任务分配与管理：任务发布模块能够自动为每个测量区域生成相应的测量任务，大幅提高了工程测量的效率和准确性，减少了人工分派任务的时间和出错概率。

2)数据整合与精确性：数据关联模块将采集的测量数据与地理信息进行有效关联，为后期的数据分析和地图制作提供了精确的数据支持。

3)实时监控与管理：实时位置获取模块使管理者能够实时监控测量人员的位置，增强了现场管理的实时性和动态调度能力。

4)通信质量的保障：信号加强模块保证了测量终端与服务器之间通信的稳定性，尤其在偏远或信号不良的区域，确保了数据传输的可靠性。

5)工作轨迹的分析与优化：工作轨迹分析模块提供了对测量人员工作轨迹的分析，有助于优化测量路径，减少重复行走和未覆盖区域，提高工作效率。

6)动态的地图显示：电子地图展示模块和实时位置显示模块提供了一个直观的平台，可以实时显示测量数据和测量人员位置，增强了信息的透明度和可视性。

7)轨迹记录与展示：工作轨迹展示模块能够记录测量人员的工作轨迹，并在电子地图上进行展现，这对于后续的工作评估、优化策略制定和质量控制等方面提供了依据。

通过这些技术进步，该工程测量GIS平台提高了工程测量的自动化和智能化水平，增强了测量工作的效率和质量，同时也为项目管理、数据分析、决策支持等提供了强大工具。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台结构图；

图2是本发明实施例提供的实时位置获取模块，用于服务器实时获取测量终端的实时位置信息方法流程图；

图3是本发明实施例提供的基于测量人员工作轨迹的工程测量方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下是本发明提供的两个假设性的实施例，包括它们的实现方案：

实施例1：智慧建筑施工现场管理系统

1)建筑场地布置:

使用无人机进行建筑场地的空中拍摄。

结合地形地貌数据，在GIS平台上进行场地的三维建模。

2)安装智能传感器网络:

在施工现场安装温湿度传感器、噪音传感器、扬尘传感器等，实时监测环境参数。

在施工人员和机械上安装位置传感器，实时追踪其位置和活动轨迹。

3)数据集成与分析:

开发集中数据处理中心，实时接收传感器数据。

使用大数据分析技术处理数据，得出优化施工流程的策略。

4)结果反馈与应用:

将分析结果通过移动应用或网页平台实时反馈给现场管理人员。

根据环境监测数据自动调节施工作业计划，以避免不利气候条件的影响。

实施例2：城市交通管理与优化系统

1)城市道路监控:

在城市关键路段安装高清摄像头和流量统计传感器。

利用图像识别技术实时统计路段车流量。

2)智能信号灯控制:

将交通流量数据传输至中央控制系统。

使用算法根据实时数据调整信号灯配时，减少交通拥堵。

3)交通数据分析:

收集车辆GPS数据，分析城市交通模式和热点区域。

结合城市活动信息，预测交通流量变化。

4)驾驶者信息服务:

通过手机应用为驾驶者提供最优路线建议。

实时更新路况信息，帮助驾驶者避开拥堵区域。

在上述实施例中，技术的具体应用以及预期的效果被详细描述，体现了如何通过集成不同的技术模块来解决具体问题。需要注意的是，实际应用中的实施例会涉及更多复杂的工程细节，并且会因地制宜地调整以适应特定的项目需求。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台，该系统包括：

任务发布模块，用于为每个测量区域生成对应的测量任务；

数据关联模块，用于将测量终端上传的测量点数据与测量点进行关联，并提供查询功能；

实时位置获取模块，用于服务器实时获取测量终端的实时位置信息，并记录各个时刻的位置信息；

信号加强模块，用于测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性；

工作轨迹分析模块，用于得到的位置信息，以平滑的曲线进行相连，即可得到该员工的实际工作运行轨迹；

电子地图展示模块，用于通过展示界面展示电子地图；

实时位置显示模块，用于通过展示界面将测量终端的实时位置信息在电子地图上进行展现；

工作轨迹展示模块，用于通过展示界面将测量巡检终端的各个时刻的位置信息以工作轨迹的方式在电子地图上进行展现。

所述测量任务包括多个测量区域的测量线路，并将所述测量任务下载到测量终端。

进一步，所述测量终端根据测量任务采集测量区域现场数据，并上传到服务器。

如图2所示，所述实时位置获取模块，用于服务器实时获取测量终端的实时位置信息，具体包括：

S1：确定基准坐标系；

S2：预先获取测量终端位于固设于所述基准坐标系中的识别区时所述测量终端自带的惯性元件坐标系在所述基准坐标系中的空间姿态；所述测量终端与所述识别区具有唯一位置对应关系；

S3：获取第一初始时间点，且第一初始时间点时所述测量终端位于所述识别区；

S4：获取采集时间点；

S5：获取所述测量终端从采集时间点到第一初始时间点这段时间内的第一运动轨迹；

S6：获取采集时间点时设于所述测量终端的目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标；

S7：根据所述第一三维坐标、空间姿态和第一运动轨迹获取所述目标点在采集时间点于所述基准坐标系中的第二三维坐标，以获取所述目标点在所述基准坐标系中的实时位置。

所述获取采集时间点时设于所述测量终端的目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标的具体过程为：

预先获取所述目标点在第一初始时间点于所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的初始三维坐标；

通过预先设置的测量装置获取所述目标点从第一初始时间点到采集时间点这段时间内的第二运动轨迹；

根据所述初始三维坐标和第二运动轨迹获取采集时间点时所述目标点在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中的第一三维坐标；

或，预先获取在所述测量终端自带的惯性元件坐标系中固定不动的目标点在该惯性元件坐标系中的初始三维坐标；所述初始三维坐标即为所述第一三维坐标。

所述信号加强模块，用于测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性，具体包括：

利用Hurst指数的时间函数建立离散时间序列的非规则指标；

将自适应滤波器的参数利用代价函数迭代计算，计算公式如下：

Jww＝＝Cw+入Hw；

其中，Jw为代价函数，Cw为收敛指标，λ为拉格朗日乘子，Hw为不规则性指标，n为时间序数，w(n)为所述自适应滤波器的参数矩阵，μ为迭代步长，e(n)为误差信号，h(n)为所述延时模块的输出信号矩阵，g(n)为所述自适应滤波器输出信号，i1、i2为间隔序数；

自适应滤波器在调整后的参数下，输出去噪后的目标信号；

将经过信号增强处理后得到的回拨信号数据进行叠加并且经过耦合，向外进行输出。

如图3所示，本发明实施例提供一种实施所述基于测量人员工作轨迹的工程测量GIS平台的基于测量人员工作轨迹的工程测量方法，该方法包括：

S21：利用任务发布模块，为每个测量区域生成对应的测量任务；测量终端根据测量任务采集测量区域现场数据，并上传到服务器；

S22：利用数据关联模块，将测量终端上传的测量点数据与测量点进行关联，并提供查询功能；

S23：服务器利用实时位置获取模块，实时获取测量终端的实时位置信息，并记录各个时刻的位置信息；利用信号加强模块，测量终端和服务器之间的信号加强，确保信号连接的流畅性；

S24：利用工作轨迹分析模块，将得到的位置信息，以平滑的曲线进行相连，即可得到该员工的实际工作运行轨迹；利用电子地图展示模块，通过展示界面展示电子地图；利用实时位置显示模块，通过展示界面将测量终端的实时位置信息在电子地图上进行展现；利用工作轨迹展示模块，通过展示界面将测量巡检终端的各个时刻的位置信息以工作轨迹的方式在电子地图上进行展现。

本发明实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于测量人员工作轨迹的工程测量方法的步骤。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于测量人员工作轨迹的工程测量方法的步骤。

本发明实施例提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述基于测量人员工作轨迹的工程测量系统。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。