本实用新型涉及遥感测绘技术领域，特别是一种三维测绘系统。
背景技术：
三维空间数据是对客观环境及实物的形态、位置和其它属性进行数字化的三维描述，它包括空间三维坐标以及对应的属性数据。在今天的信息数字化时代，三维空间数据扮演了极为重要的角色。由于遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低、获取信息时受限制条件少，获取信息的手段多、信息量大等特点，所以遥感摄影测量是获取信息的有效高新技术手段。
在过去的很长时间里，人们一直用人工摄影测绘方法，但这种方式实效性差，效率低下。随后人们开始将飞机航拍引入到三维测绘当中，这种方式耗费大量人力、物力，且更新率低。随着科技的进步，人们开始利用卫星遥感，这种方式有受云雾影响，且分辨率低。
现有技术公开了一种利用机载多角度成像系统辅以GPS/POS装置的摄影测量地形测绘技术，但是其基于航空摄影的平台，重在描述一种技术方法，实用性低。因为航拍飞机所耗人力、财力大，且受航空管制和天气影响，作业成本高、难度大；在出动航拍飞机时，一般都采取线阵或面阵成像，利用运动平台进行多角度拍摄成像。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种三维测绘系统，以解决现有技术中的技术问题。
根据本实用新型的第一方面，提供一种三维测绘系统，包括浮空器、测绘系统、GPS设备及地面控制系统，所述浮空器通过缆绳固定到地面，所述测绘系统设置在所述浮空器上，所述浮空器上设置有浮空器控制系统，所述浮空器控制系统将所述测绘系统及GPS设备数据传输到所述地面控制系统进行处理。
优选地，所述浮空器为系留艇或系留气球，所述浮空器上设置有吊舱，所述测绘系统、GPS设备及浮空器控制系统设置在所述吊舱上。
优选地，所述测绘系统包括数码相机、数据处理设备和云台，所述数码相机与数据处理设备电连接，所述数码相机连接到所述云台上，所述云台固定到所述吊舱上。
优选地，所述数码相机为面阵相机。
优选地，所述云台为两自由度云台，分别为俯仰方向上角度为-20°～110°，水平方向角度为360°。
优选的，所述缆绳为光电复合系留缆绳。
优选的，所述数据处理设备包括窄带滤波器、光电转器。
优选的，所述浮空器控制系统与所述地面控制系统通过传输线缆通信连接。
优选的，所述浮空器控制系统与所述地面控制系统通过无线电波通信连接。
优选的，所述浮空器工作高度为1～1.5km。
本实用新型提供的三维测绘系统，利用了浮空器工作高度可调节，并能够长期定点驻留的特点，实现了对同一区域的定期测绘，能够及时更新测绘信息。且能够实现大范围区域立体测绘，并具有定位精准、测绘精度高、成本低廉、方便快捷及更新速度快等特点，且受地形及气象等因素的影响较小，为测绘技术提供了新的思路。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为本实用新型三维测绘系统示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
本实用新型提供的三维测绘系统基于系留浮空器可在指定高度实现长期驻留，能够实现大面积地形的实时、高精度立体测绘。
如图1所示，本实用新型提供的三维测绘系统包括浮空器1、测绘系统2和地面控制中心3，所述测绘系统2设置在所述浮空器1上，所述测绘系统2与所述浮空器1的浮空器控制系统12连接，并向所述浮空器控制系统12传输数据，所述浮空器控制系统12通过所述传输线路4与所述地面控制中心3连接，并通过所述传输线路4将测绘数据传输至所述地面控制系统3。
所述浮空器1优选为系留艇或系留气球等，所述浮空器1通过缆绳固定到地面设备上，优选地，所述缆绳同时具备固定所述浮空器1及传输数据的作用，即所述传输线路4同时起到固定所述浮空器1的作用，所述传输线路4优选为光电复合系留缆绳。所述浮空器1上设置有吊舱11，所述吊舱11连接到所述浮空器1的下方，用于为所述测绘系统2及相关设备提供固定及工作平台。优选地，所述浮空器控制系统12设置在所述吊舱11内，所述浮空器控制系统12用于控制所述浮空器1上的相关设备，及接收并执行所述地面控制系统3发出的指令。
所述测绘系统2包括数码相机21和信号处理设备22，所述数据处理设备22与所述数码相机21之间电连接，所述数码相机21用于对地扫描并采集影像信息，所述数据处理设备22用于将所述数码相机21采集的信息进行处理并传输给所述浮空器控制系统12。所述数码相机21优选地为面阵CCD相机。所述数码相机21通过云台23固定到所述吊舱11上。所述云台23优选为两自由度云台，其中，俯仰角度为-20°～110°，水平方向角度为360°，或者具有更多的自由度，所述云台23及数码相机21由所述浮空器控制系统12进行控制。优选地，所述数据处理设备22固定在所述吊舱11上，并通过线路与所述数码相机21连接，并实现数据的传输。所述数据处理设备22还与所述传输线路4连接，所述数据处理设备22处理过的信息通过所述传输线路4传输至地面控制系统3，所述地面控制系统3对接收信号处理后传输给用户6。所述用户6包括国土资源部门、城管部门或需要相关信息的企业等。
所述浮空器1上还设置有GPS设备5，所述GPS设备5优选固定到所述吊舱11上，所述GPS设备5与所述浮空器控制系统12连接，所述GPS设备5用于对所述浮空器1授时并提供定位信息，并将相关信息传输给所述浮空器控制系统12。
本实用新型提供的三维测绘系统的工作流程为：
在指定地点使所述浮空器1升空，到达工作高度后使所述浮空器1驻空。优选地，所述工作高度为1～1.5km。所述地面控制系统3向所述浮空器控制系统12发布指令，将摄影时间、扫描方式、扫描范围及重点区域等信息传递给所述浮空器控制系统12。优选地，所述地面控制系统3通过L波段无线通信向所述浮空器控制系统12传输指令。所述浮空器控制系统12接收指令后解算扫描方法，并将指令发送给所述云台23及数码相机21，所述云台23接收指令后由驱动电机驱动带动所述数码相机21进行对地扫描摄影。同时，所述数码相机21按照指令采用相应的工作方式工作。所述数码相机21工作在可见光波段，口径优选为1m。所述数码相机21跟随所述云台23在不同角度对地摄影成像，并将探测到的信息实时传输给所述数据处理设备22。所述数据处理设备22对接收到的所述数码相机21传输的信号进行处理，通过窄带滤波器、光电转器进行包括窄带滤波(提高信噪比)、光电转换的预处理等，然后将处理后的信号传输给所述浮空器控制系统12。
同时，所述GPS设备5实时采集所述浮空器1的位置信息，并修正、更新时间系统，再将数据传输给所述浮空器控制系统12。所述浮空器控制系统12将接收到的所述数据处理设备22传输的测量数据并进行编码，然后将所述GPS设备5传输的时间、位置信息添加到相应的测量数据信息后将数据打包，并通过所述传输线路4传输给所述地面控制系统3。
所述地面控制系统3接收数据后，对数据进行同步处理，通过对图像的处理与分析，从多角度拍摄的二维平面图像中解析出三维地形信息，并可对三维地形信息进行高度、地理位置等解析定位，然后将三维地形信息传输给用户6。所述浮空器1能够长期定点驻留，可对同一地区进行定期拍摄、更新地图。
本实用新型提供的三维测绘系统利用了浮空器工作高度可调节，并能够长期定点驻留的特点，实现了对同一区域的定期测绘，能够及时更新测绘信息。
应当说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。