空天地一体化测绘地理信息训练平台

本发明涉及测绘科学与，具体为空天地一体化测绘地理信息训练平台。

背景技术：

1、测绘学科作为一门结合理论与实践的学科，其实践教学环节在培养学生的综合素质、创新精神以及解决实际问题的能力方面起着至关重要的作用。测绘工程、摄影测量与遥感、地理信息系统等二级学科的交叉与融合，要求学生不仅要掌握理论知识，还需通过实验课程深入理解和应用这些理论。

2、传统的测绘教学实验通常依赖于各类测量仪器和软件，通过编程实习和实际操作来加深学生对测绘基本理论知识的理解。然而，这些传统实验项目往往功能单一，且面临着一些实际难题，尤其是在摄影测量实习中，前端数据获取的实践环节难以开展，这限制了学生综合运用所学知识的能力。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了空天地一体化测绘地理信息训练平台，提出了一种综合性的“3s”测绘模拟实验平台，以模拟摄影测量为主线，整合了控制测量和地理信息系统的实习内容，旨在通过一个统一的平台，使学生能够全面地进行测绘实验，从而更好地学习和掌握测绘相关的理论与技术，并在模拟环境中解决实际问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：空天地一体化测绘地理信息训练平台，包括：

3、沙盘模型，用于模拟测绘环境的地形地貌；

4、无人机摄影测量系统，用于模拟无人机飞行摄影对沙盘模型进行拍摄获取地理信息数据，设置在沙盘模型上方；

5、全站仪数字测图系统，用于进行地面测量和数字地形测量，设置在沙盘模型一侧；

6、显示系统，用于展示无人机摄影测量系统以及全站仪数字测图系统所测数据，并用于数据处理与分析的教学实践。

7、优选的，所述沙盘模型上设置的反光片，用于模拟实际测绘中的反射特性。

8、优选的，所述无人机摄影测量系统包括导轨组件和摄像装置，所述摄像装置固定连接在导轨组件的活动端，所述导轨组件架设在沙盘模型上方。

9、优选的，所述导轨组件包括第一直线导轨，所述第一直线导轨的活动端固定连接有第二直线导轨，所述第二直线导轨的活动端固定连接有第三直线导轨，所述第三直线导轨的活动端通过云台机构与摄像装置连接。

10、优选的，所述导轨组件还包括蛇形导轨，所述摄像装置固定连接在蛇形导轨的活动端。

11、优选的，所述全站仪数字测图系统包括全站仪设备，所述全站仪设备设置在沙盘模型一侧。

12、优选的，所述全站仪数字测图系统还包括定位装置，所述定位装置设置在沙盘模型一侧。

13、优选的，所述显示系统内置有数据处理与分析系统，所述数据处理与分析系统用于提供综合的数据处理、三维可视化、地理信息分析、仿真模拟和交互式学习，以实现测绘地理信息全面的教学实践。

14、优选的，所述数据处理与分析系统包括：

15、数据整合模块，用于同步和统一来自无人机摄影测量系统和全站仪数字测图系统的数据，进行数据融合和处理；

16、三维重建模块，用于将整合的数据转化为三维地形模型；

17、地理信息分析模块，用于执行地形特征、坡度和高度分析，以支持对生成的三维地形模型进行详细的地理信息学分析；

18、仿真模拟模块，用于模拟不同环境条件下的测绘数据采集结果，让学生评估环境变量对测绘结果的影响；

19、交互式学习模块，通过图形化用户界面、步骤提示、操作验证和实时反馈，引导用户学习测绘原理和数据分析流程，提升用户的操作技能。

20、优选的，所述仿真模拟模块允许用户自定义多种测绘参数，包括但不限于天气条件、光照条件、飞行高度和飞行速度。

21、本发明提供了空天地一体化测绘地理信息训练平台。具备以下有益效果：

22、1、本发明提出了一套以模拟摄影测量为主线，并同时可开展控制测量、地理信息系统等实习的“3s”测绘模拟实验系统。便于教师将学生集中在实训平台，形象、具体的开展无人机摄影测量原理、无人机摄影测量实操、数字化测绘地形图原理与实操的讲授，实现理实一体化授课，授课内容直观、易于理解。同时，系统安装于室内，使得测绘学生实习、实训不受外界天气状况的干扰、影响。

23、2、本发明涵盖了控制测量、摄影测量、地理信息系统、数字测图等多个学科的实习内容，实现了多个测绘二级学科的无缝融合，改变了我国目前绝大多数高校测绘学科实验的教学模式，对测绘应用型人才的培养必将发挥一定的作用。

技术特征：

1.空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述沙盘模型(10)上设置的反光片(11)，用于模拟实际测绘中的反射特性。

3.根据权利要求1所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述无人机摄影测量系统(20)包括导轨组件(21)和摄像装置(22)，所述摄像装置(22)固定连接在导轨组件(21)的活动端，所述导轨组件(21)架设在沙盘模型(10)上方。

4.根据权利要求3所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述导轨组件(21)包括第一直线导轨(211)，所述第一直线导轨(211)的活动端固定连接有第二直线导轨(212)，所述第二直线导轨(212)的活动端固定连接有第三直线导轨(213)，所述第三直线导轨(213)的活动端通过云台机构(214)与摄像装置(22)连接。

5.根据权利要求3所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述导轨组件(21)还包括蛇形导轨(215)，所述摄像装置(22)固定连接在蛇形导轨(215)的活动端。

6.根据权利要求1所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述全站仪数字测图系统(30)包括全站仪设备(31)，所述全站仪设备(31)设置在沙盘模型(10)一侧。

7.根据权利要求6所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述全站仪数字测图系统(30)还包括定位装置(32)，所述定位装置(32)设置在沙盘模型(10)一侧。

8.根据权利要求1所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述显示系统(40)内置有数据处理与分析系统(41)，所述数据处理与分析系统(41)用于提供综合的数据处理、三维可视化、地理信息分析、仿真模拟和交互式学习，以实现测绘地理信息全面的教学实践。

9.根据权利要求8所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述数据处理与分析系统(41)包括：

10.根据权利要求9所述的空天地一体化测绘地理信息训练平台，其特征在于，所述仿真模拟模块(414)允许用户自定义多种测绘参数，包括但不限于天气条件、光照条件、飞行高度和飞行速度。

技术总结
本申请涉及测绘科学与技术领域，公开了空天地一体化测绘地理信息训练平台，包括：沙盘模型，用于模拟测绘环境的地形地貌；无人机摄影测量系统，用于对沙盘模型进行拍摄获取地理信息数据；全站仪数字测图系统，用于进行地面测量和数字地形测量；显示系统，用于展示所测数据，并用于数据处理与分析的教学实践。本发明提出了一套以模拟摄影测量为主线，并同时可开展控制测量、地理信息系统等实习的“3S”测绘模拟实验系统。便于教师将学生集中在实训平台，形象、具体的开展无人机摄影测量原理、无人机摄影测量实操、数字化测绘地形图原理与实操的讲授，实现理实一体化授课，授课内容直观、易于理解。

技术研发人员：冯雪力,柳苗苗
受保护的技术使用者：内蒙古建筑职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7