基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法及系统的制作方法

基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，包括如下步骤：对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息，并将二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片；将二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上；用全站仪瞄准若干安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量；然后，采用导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标。本发明可以大大地提高全站仪测量的效率，推进新一代全站仪的开发，提高野外测量的信息化程度。
【专利说明】基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及二维码、测绘与地理信息【技术领域】，特别涉及一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法、基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统和二维码地理信息反射片的制作方法。
【背景技术】
[0002]全站仪是目前最为常见的测量仪器，但要确定全站仪测站的坐标，必须通过对具有已知坐标的控制点进行测量来解算。传统的测量方法必须在解算全站仪测站点的坐标时，人工输入相应的控制点坐标，这是一项比较繁琐的工作，需要耗费大量的工时，效率低下。

【发明内容】

[0003]本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，该方法可以大大地提高测量的效率。
[0005]为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，包括如下步骤:
[0006]对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码息;
[0007]将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片；
[0008]将所述二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上；
[0009]利用全站仪瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量；
[0010]采用导线测量方法或后方交会方法计算所述全站仪测站的坐标。
[0011 ] 在本发明的一个实施例中，所述属性信息为所述控制点的测量点号。
[0012]在本发明的又一个实施例中，所述将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，采用以下两种方式之一实现:
[0013](I)将所述反射片制成二维码形式；
[0014](2)在所述反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
[0015]在本发明的再一个实施例中，还包括如下步骤:利用移动终端扫描所述控制点上的二维码信息以获取所述控制点的坐标和属性信息，并根据控制点的坐标和属性信息在所述移动终端中的地图应用中对所述目标物体进行定位，获取所述目标物体及其周边的地图信息。
[0016]根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，通过以二维码的形式给目标物体打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别目标物体二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高测量的效率，提高全站仪测站的测量精度。并且，本发明有助于推进新一代全站仪(C⑶全站仪)的实用化发展，建立新一代地理信息系统，实现数字地球、数字城市。
[0017]本发明的另一个目的在于提出一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，该系统可以大大地提高测量的效率。
[0018]为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，包括:至少一个二维码地理信息反射片，每个所述二维码地理信息反射片安装于对应的一个控制点上，其中，每个二维码地理信息反射片内记载有对应控制点的二维码信息，所述二维码信息包括所述控制点的坐标和属性信息；全站仪，所述全站仪安装于全站仪测站处，用于瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量，采用导线测量方法或后方交会方法计算所述全站仪测站的坐标。
[0019]在本发明的一个实施例中,还包括:移动终端,所述移动终端扫描所述控制点上的二维码信息以获取所述控制点的坐标和属性信息，并根据所述控制点的坐标和属性信息在所述移动终端中的地图应用中对所述目标物体进行定位，获取所述目标物体及其周边的地图信息。
[0020]根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，通过以二维码的形式给目标物体打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别目标物体二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高测量的效率，提高全站仪测站的测量精度。并且，本发明有助于推进新一代全站仪(C⑶全站仪)的实用化发展，建立新一代地理信息系统，实现数字地球、数字城市。
[0021]本发明的又一个目的在于提出一种二维码地理信息反射片的制作方法，该方法制成的二维码地理信息反射片适于全站仪测距使用。
[0022]为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种二维码地理信息反射片的制作方法，包括如下步骤:
[0023]对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码息;
[0024]将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片；
[0025]将所述二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上。
[0026]在本发明的一个实施例中，，所述将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，采用以下两种方式之一实现:
[0027](I)将所述反射片制成二维码条码形式；
[0028](2)在所述反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
[0029]根据本发明实施例的二维码地理信息发射片的制作方法，制作而成的二维码地理信息反射片可以适于全站仪测距使用，以二维码的形式给控制点打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别控制点二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高全站仪测量的效率，推进新一代全站仪的开发，提高野外测量的信息化程度。
[0030]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0032]图1为根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法的流程图；
[0033]图2为根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统的结构图。
【具体实施方式】
[0034]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0035]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]下面首先对二维码技术进行介绍。
[0037]二维码又称二维条码，它是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码具有条码技术的一些共性，例如每种码制有其特定的字符集，每个字符占有一定的宽度以及具有一定的校验功能等。并且二维码同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。
[0038]二维码的常用码制包括:Data Matrix、Maxi Code、Aztec、QR Code、Vericode>PDF417、Ultracode、Code49 和 Codel6K 等。其中，QR 码(QR Code)呈正方形，只有黑白两色。在4个角落的其中3个，印有较小，像“回”字的正方图案。这3个是帮助解码软件定位的图案，使用者不需要对准，无论以任何角度扫描，资料仍可正确被读取。
[0039]二维码包括以下分类:
[0040]( I)堆叠式/行排式二维条码
[0041]编码原理是建立在一维条码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维条码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维条码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定，其译码算法与软件也不完全相同于一维条码。有代表性的行排式二维条码有:Codel6K、Code49、PDF417等。[0042](2)矩阵式二维条码
[0043]矩阵式二维条码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点(方点、圆点或其他形状)的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维条码有:Code One>Maxi Code>QR Code>Data Matrix
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[0044]综上，二维码具有以下特点:
[0045](I)高密度编码且信息容量大:可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。
[0046](2)编码范围广:该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来。二维码可以表示多种语言文字及图像数据。
[0047](3)容错能力强，具有纠错功能:这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。
[0048](4)译码可靠性高:它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多，误码率不超过千万分之一。
[0049](5)可引入加密措施:保密性、防伪性好。
[0050](6)成本低，易制作，持久耐用。
[0051](7)条码符号形状、尺寸大小比例可变。
[0052](8) 二维条码可以使用激光或CXD阅读器识读。
[0053]如图1所示，本发明实施例的基于二维码的地理信息标识的测量方法，包括如下步骤:
[0054]步骤SI，对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息。
[0055]控制点为满足全站仪测量要求的稳定的标志，其坐标通常为地方坐标信息中的坐标，如(X，Y, V)。属性信息为目标物体的测量点号。
[0056]对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成每个目标物体对应的二维码信息。
[0057]步骤S2，将二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片。
[0058]具体地，将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，可以采用以下两种方式之一实现:
[0059](I)将反射片制成二维码条码形式。
[0060](2)在反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
[0061]步骤S3，将二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上。
[0062]具体来说，二维码地理信息反射片的安装位置是有坐标信息的位置，并且易于安装即可。
[0063]通过上述步骤SI至步骤S3设计完成带有地理坐标信息和属性信息并且能反射全站仪测距信号的二维码地理信息反射片或其他反射器件。[0064]步骤S4，利用全站仪瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量。
[0065]利用全站仪测站处的全站仪瞄准至少一个控制点的二维码地理信息反射片，获取至少一组二维码地理信息反射片中的控制点的坐标信息和属性信息。并且全站仪向控制点发射测距信号，并根据控制点返回的反射信号测量全站仪与控制点的角度和距离。
[0066]在全站仪测站处设置全站仪，利用全站仪对一个或多个控制点的二维码地理信息反射片进行扫描，进而读取扫描到的二维码地理信息反射片中的对应控制点的坐标信息和属性信息。同时，全站仪向控制点发射测距信号，其中该测距信号为激光形式。控制点向全站仪返回反射信号，全站仪根据该反射信号可以测量得到全站仪与该控制点的角度和距离。
[0067]步骤S5，采用导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标。
[0068]全站仪根据步骤S4中得到的一组或多组控制点坐标信息和属性信息、全站仪测量的与控制点的角度和距离，采用导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标信息。即，在相应的全站仪测站坐标解算软件中加入该二维码解码软件获取控制点坐标和属性并结合全站仪测量的角度和距离，从而快速解算出全站仪测站坐标。
[0069]需要说明的是，本步骤中采用一组控制点坐标信息和属性信息，结合全站仪测量的角度和距离即可通过导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标信息。
[0070]当然，也可以采用多组控制点坐标信息和属性信息进行计算，利用的控制点的坐标信息和属性信息的个数越多，测量得到的全站仪测站坐标信息的精度也越高。
[0071]在本发明的一个实施例中，在步骤S3之后，还包括如下步骤:利用移动终端扫描控制点上的二维码信息以获取控制点的坐标和属性信息，并根据该控制点的坐标和属性信息在移动终端中的地图应用中对控制点进行定位，获取控制点及其周边的地图信息。
[0072]根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，通过以二维码的形式给控制点打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别控制点二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高测量的效率，提高全站仪测站的测量精度。并且，本发明有助于推进新一代全站仪((XD全站仪)的实用化发展，建立新一代地理信息系统，实现数字地球、数字城市。
[0073]如图2所示，本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，包括:至少一个二维码地理信息反射片10和全站仪20。
[0074]具体来说，每个二维码地理信息反射片10安装于对应的一个控制点上。
[0075]在本发明的实施例中，每个二维码地理信息反射片10内记载有对应控制点的二维码信息，二维码信息包括控制点的坐标和属性信息。其中坐标信息通常为地方坐标信息中的坐标，如(X，Y，Z)。属性信息为对控制点设置的测量点号。
[0076]在本发明的又一个实施例中，二维码地理信息反射片10可以通过以下步骤制作:首先对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息。然后将二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片10。
[0077]具体地，将二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，可以采用以下两种方式之一实现:
[0078](I)将反射片制成二维码形式。
[0079](2)在反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
[0080]最后，将二维码地理信息反射片10安装在对应的控制点上。具体来说，二维码地理信息反射片10的安装位置是有坐标信息的位置，并且易于安装即可。
[0081]全站仪20安装于全站仪测站处，用于瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量，采用导线测量方法或后方交会方法计算所述全站仪测站的坐标。
[0082]具体来说，在全站仪测站处设置全站仪20，利用全站仪20对一个或多个控制点的二维码地理信息反射片10进行扫描，进而读取扫描到的二维码地理信息反射片10中的对应控制点的坐标信息和属性信息。同时，全站仪20向控制点发射测距信号，其中该测距信号为激光形式。控制点向全站仪返回反射信号，全站仪根据该反射信号可以测量得到全站仪与该控制点的角度和距离。
[0083]全站仪20根据扫描得到的一组或多组控制点坐标信息和属性信息、全站仪测量的与控制点的角度和距离，采用导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标。即，在相应的全站仪测站坐标解算软件中加入该二维码解码软件获取控制点坐标和属性并结合全站仪测量的角度和距离，从而快速解算出全站仪测站坐标。
[0084]需要说明的是，本发明可以采用一组控制点坐标信息和属性信息，结合全站仪测量的角度和距离即可通过导线测量方法或后方交会方法计算全站仪测站的坐标信息。
[0085]当然，也可以采用多组控制点坐标信息和属性信息进行计算，利用的控制点的坐标信息和属性信息的个数越多，测量得到的全站仪测站坐标信息的精度也越高。
[0086]在本发明的一个实施例中，本发明实施例的基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统还包括移动终端，该移动终端可以扫描控制点上的二维码信息以获取控制点的坐标和属性信息，并根据控制点的坐标和属性信息在移动终端中的地图应用中对控制点进行定位，获取控制点及其周边的地图信息。
[0087]根据本发明实施例的基于二维码地理信息标志的测量系统，通过以二维码的形式给控制点打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别控制点二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高测量的效率，提高全站仪测站的测量精度。并且，本发明有助于推进新一代全站仪(CCD全站仪)的实用化发展，建立新一代地理信息系统，实现数字地球、数字城市。
[0088]本发明实施例提供的二维码地理信息反射片的制作方法，包括如下步骤:
[0089]首先对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息。然后将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片。最后将所述二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上。
[0090]在本发明的一个实施例中，将二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，采用以下两种方式之一实现:
[0091](I)将反射片制成二维码形式；
[0092](2)在反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。[0093]根据本发明实施例的二维码地理信息发射片的制作方法，制作而成的二维码地理信息反射片可以适于全站仪测距使用，以二维码的形式给控制点打上地理信息标签，即可反射全站仪测距信号并能自动识别控制点二维码标志中所蕴含的坐标，全站仪利用这些地理信息标签和全站仪自身的角度和距离可以快速解算全站仪测站坐标，大大地提高全站仪测量的效率，推进新一代全站仪的开发，提高野外测量的信息化程度。
[0094]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0095]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
【权利要求】
1.一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，其特征在于，包括如下步骤: 对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息； 将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片; 将所述二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上； 利用全站仪瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量； 采用导线测量方法或后方交会方法计算所述全站仪测站的坐标。
2.如权利要求1所述的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，其特征在于，所述属性信息为所述控制点的测量点号。
3.如权利要求1所述的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，其特征在于，所述将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，采用以下两种方式之一实现: (1)将所述反射片制成二维码形式； (2)在所述反射片上的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
4.如权利要求1所述的基于二维码地理信息标志的全站仪测量方法，其特征在于，还包括如下步骤:利用移动终端扫描控制点上的二维码信息以获取所述控制点的坐标和属性信息，并根据所述控制点的坐标和属性信息在所述移动终端中的地图应用中对所述目标物体进行定位，获取所述目标物体及其周边的地图信息。
5.一种基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，其特征在于，包括: 至少一个二维码地理信息反射片，每个所述二维码地理信息反射片安装于对应的一个控制点上，其中，每个二维码地理信息反射片内记载有对应控制点的二维码信息，所述二维码信息包括所述控制点的坐标和属性信息； 全站仪，所述全站仪安装于全站仪测点处，用于瞄准至少一个安装有二维码地理信息反射片的控制点获取坐标与属性信息并进行角度与距离的测量，采用导线测量方法或后方交会方法计算所述全站仪测站的坐标。
6.如权利要求5所述的基于二维码地理信息标志的全站仪测量系统，其特征在于，还包括:移动终端，所述移动终端扫描所述控制点上的二维码信息以获取所述控制点的坐标和属性信息，并根据所述控制点的坐标和属性信息在所述移动终端中的地图应用中对所述目标物体进行定位，获取所述目标物体及其周边的地图信息。
7.—种二维码地理信息发射片的制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 对每个具有已知坐标和属性信息的控制点进行编码数据处理以生成对应的二维码信息； 将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片; 将所述二维码地理信息反射片安装在对应的控制点上。
8.如权利要求7所述的二维码地理信息发射片的制作方法，其特征在于，所述将所述二维码信息与用于全站仪测量的反射片相融合以制成二维码地理信息反射片，采用以下两种方式之一实现: (1)将所述反射片制成二维码形式； (2)在所述反射片上 的中间位置粘贴载有二维码信息的二维码图片。
【文档编号】G01C15/00GK103884323SQ201410141594
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】倪涵 申请人:北京数联空间科技股份有限公司