建設內容有哪些？

（一）路空一體化多維地圖 / 模型信息服務體系

“北斗 PNT 體系應下沉至現代化基礎設施體系。”這是國家“十四五”規劃及《2022 年中國衞星導航與位置服務產業發展白皮書》中明確提出的內容。而如何瞄準現代路空一體化基礎設施建設，充分挖掘其內在含義和應用範疇，核心就是對於路空一體化所涉及基礎設備設施進行空間數字化，完成數據的採集 - 治理 - 融合 - 發佈 - 展示。

具體建設內容涵蓋：空間數字化勘測與交通工程重點設備設施建模有機融合；交通工程重點設備設施總體架構與精細化優化設計兼容；基於泛機電設計模型的數字孿生可視化管理。

空間數字化勘測與交通工程重點設備設施建模有機融合

在工程前期勘測階段，現場實測數據如地質點、勘探點等數據按標準格式，現場即時錄入，並及時發送到工程數據庫，從源頭上解決數據錄入問題，大幅提高勘測效率。

在後期施工階段，通過施工可視化快速編錄系統，現場直接完成施工編錄工作，生成施工照片為底板的施工編錄圖，還可以將編錄內容與照片轉入三維模型，並及時發送到工程數據庫，能夠提供更為詳細的三維施工解譯成果。

交通工程重點設備設施總體架構與精細化優化設計兼容

基於多源三維模型，充分利用三維可視化的優勢，進行比選，佈置核心建築物關鍵控制點與軸線，並建立交通樞紐工程核心建築物三維參數化模型，進行空間分析與優化佈置。根據交通樞紐佈置結果，完善總體和細分模型。通過骨架關聯設計技術、協同技術與權限管理機制保證了上下游專業設計數據關聯、一致和及時變更。

基於多源三維模型，進行設備設施專業複雜形體精細化設計。利用設備設施方案設計，生成形體參數設計表，並對接各類三維模板快速完成各剖面 / 平面曲線，擬合成設備設施基本體型。結合三維模板完成整體設計與優化。

基於泛機電設計模型的數字孿生可視化管理

多專業（電一、電二等）三維協同設計和仿真。機電專業參照核心建築物中的主要土建結構，調用機電標準件庫，進行機電管路和設備等綜合佈置設計，同時搭配 IOT 傳感器，完成數字孿生可視化管理。

（二）北斗位置信息服務體系

複雜環境下高精度關鍵道路橋樑變形監測

關鍵道路橋樑變形監測是掌握核心交通路段運輸運行狀況的重要手段。基於北斗高精度定位的空天地一體化變形監測系統，實時觀測精度達到 ±3 毫米以內。通過技術攻關，研發複雜環境下延時觀測精度達到 ±1 毫米的高精度變形監測設備。

基於北斗室內外一體化“人 - 機 - 物 - 料”全要素監測

涉及邊坡穩定 / 改造的道路工程建設中，基於北斗高精度定位技術，可實時獲取道路施工設備設施位置，同時基於多維地圖 / 模型，實現施工過程的全方位、立體化、多層次、精細化監管，降低人工和材料成本投入，大幅度提升施工效率和質量，實現工程建設全過程管理信息化。

下一代核心技術是什麼？

（一）室內外統一動態座標基準框架的構建、傳遞與維持

路空一體化設備設施時空信息基礎網絡拓撲學習設計與優化研究：時空信息自組網設計，利用時空信息網絡節點的收發信號特性，建立網絡節點的自動識別和自組網機制；時空信息網絡節點空間佈局優化，利用節點網絡的幾何因子等參數對時空信息網絡節點空間佈局進行優化；時空信息網絡傳播動力學分析與優化，分析時空信息網絡的時空信息傳播機制，建立整體網絡的傳播動力學模型，並根據模型結構進行傳播動力學的最優化部署。

基於時頻同步和協同組網的時空信息網絡聯合解算算法研究：研究基於小波包變換的脈衝干擾消除算法，並針對超寬帶 (UWB) 信號進行優化，考慮不同濾波器寬度、小波包級數和小波類型對算法性能的影響，找到最優的參數設置；結合室內超寬帶（UWB）數據處理的算法特點，優化待估參數以及觀測方程排列順序，基於實時模糊度固定方法，實時消去固定的模糊度參數；研究時空信息網絡中時頻同步算法，利用 TimeLoc 機制，採用無線或有線的方式實現時空信息網絡超寬帶 (UWB）基站節點的時頻同步，實現路空一體化設施高精度時空基準的構建、傳遞和維持。

（二）地圖 / 模型數據採集、治理、融合與表達

數據採集：針對於路空一體化設備設施空間特徵點提取難以及空間影像匹配效率低的問題，研究基於激光點雲與 SLAM 影像相結合（LIDAR/SLAM) 的複雜環境特徵點提取算法；利用點雲與離散基準點、人工特徵點的距離進行實時解算和定位，實現點雲、圖像智能化自動匹配，實現高精度快速數據採集。

地圖 / 模型治理、融合與表達：針對路空一體化設備設施及環境場景全要素模型治理 / 融合 / 表達問題，研究數值模擬、大數據分析、空間可視化和人工智能等技術，結合數字地表模型、地學 / 結構模型、工業模型，實現全要素、多形態三維數字孿生模型的融合，開發矢量 / 柵格分離壓縮輕量化技術，解決路空一體化設施數字孿生建設過程中多源信息數據結構複雜、機理運算不統一、表達能力低的問題，增強可視化效果。

（三）研究基於多源融合的室內外一體化定位導航算法

研究路空一體化設備設施空間信息的多語義模型，充分挖掘可用信息，獲取場景先驗信息；針對混合信息誤差傳遞規律與多體系可信路空一體化設施環境局域定位技術展開研究，建立適合路空一體化設施環境下的多源異構傳感器信號傳遞與校正機制、動態補償規律，構建多徑效應、非視距傳播等誤差傳遞模型，提高 UWB 定位精度；在 PDR 定位方式的研究過程中，充分結合路空一體化設施中人的運動狀態、物的運行狀態、料的屬性特徵展開深入研究，及時校準 PDR定位信息，以減少累積誤差；形成兼顧路空一體化設施複雜空間與運行週期特點的位置自適應校正算法，實現路空一體化設施複雜時空特點下的多源信息融合定位技術。

（四）研究 GNSS 高精度自動化位移監測

利用 GNSS 定位理論，採用基於 CESIUM 的前端 JS 技術，依託第三方高精度定位服務提供商的 CORS 服務，開發一套具備實時 / 事後、靜態 / 動態數據處理、結果輸出與可視化一體的 GNSS 高精度自動化位移監測服務系統，滿足對不同位移對象的（近）實時、高精度、高可靠性監測，最終達到防災減災的目的。 

（作者系全圖通位置網絡有限公司研究總院院長）