本文作者 | Franco de Lorenzo，u-blox服務首席產品主管

高精度GNSS技術推動地下測繪領域實現模式轉變。

Screening Eagle將探地雷達與u-blox的GNSS增強服務相結合，實現真正輕松易行的地下測繪，實時生成意義非凡的3D地下地圖。

01.重大變革背后的驅動力

聽到“模式轉變”這個詞，您會想到什么?是什么驅使我們在看待世界、做事方式或信仰方面做出根本性的改變?“模式轉變”描述的就是這類顛覆性變革。當新技術促使我們的流程、產品或服務的開發方法發生徹底改變時，模式轉變也就隨之發生。本文描述了改變地下測繪世界游戲規則的那些靈光閃現的時刻。

02.地下測繪項目的痛點

探地雷達(GPR)是一種地球物理定位技術，其應用已有數十載之久，這種技術能以破壞性極小的方式探測地底情況，支持公共事業、考古學等多種地球物理應用場合。

GPR最大的優勢是能在不破壞表面的情況下定位對象。GPR可在多種應用(包括公用事業測繪、地下測繪和石方開挖項目)中進行具有成本效益的虛擬勘測。

遺憾的是，傳統方法中一直存在三個痛點：

掃描前需要進行耗時的勘探工作;

難以在現場解讀采集到的2D雷達圖像;

需要進行后期處理才能獲得3D結果。

這些局限性拖累了地下測繪項目，造成地下項目作業的實際開始時間相較于初始現場掃描存在長時間滯后。

迄今為止，要確定地下測繪的精準定位，仍然需要勘察級別的全球定位衛星(GPS)接收機實時動態(RTK)定位系統。

但這種解決方案要用到成本高昂的硬件和服務組合，包括功能強大的接收機(成本在數千到數萬美元之間)、RTK軟件(成本要數百美元)，還由其他一些附加開支，比如外設硬件(三腳架、支桿或移動站支桿)。

實地勘察可能相當耗時，根據項目規模、范圍或地面復雜性的不同，需要數天乃至數周的時間。在提高實地勘察速度時，RTK系統的可靠性、覆蓋范圍和可用性等實際考慮因素決定著成敗。

要解決傳統方法的痛點，需要結合運用先進的GPR技術與全新高精度全球導航衛星系統(GNSS)技術。

03.借助高精度GNSS解決方案激發創新

幸運的是，如今我們可以通過有別于傳統的解決方案來滿足精準定位的需求。為打造出高精度產品，我們可以將GNSS接收機與全球可用的現有高精度增強服務相結合，其采用一種稱為PPP-RTK的技術，將精密單點定位與實時動態相結合，從而可以在幾乎任何地方提供精確解決方案，避免需要大量時間和成本的實地勘察工作。

此解決方案可在相對較短的時間內(通常僅需幾秒)實現高精度測繪，誤差不超過10厘米，讓操作人員能夠把精力鎖定在地下測繪目標上。此外，其交付靈活性和定價模式能夠確保運營成本的可預測性，也方便將這項成本納入整體業務成本結構。

在這些重要進展的推動下，高精度GPS解決方案擺脫了原有高成本、客制化和耗時的痛點，邁進新的大眾市場時代。當今的創新者致力于在地球物理定位應用中利用價值導向型高精度GPS解決方案的優勢，從而徹底改變地下勘測。

“ 鑒于這種模式轉變帶來的優勢。

Screening Eagle等客戶已將地球物理定位技術與u-blox PointPerfect GNSS增強服務相結合。”

Screening Eagle GS8000是一款地下公用事業測繪系統，將先進的GPR和GNSS技術相結合，不但能定位地下對象，還能在現場直接將掃描到的特征與線稿以數字化形式呈現到3D地圖上，并輸出到CAD/GIS中。因此，GS8000既是勘測工具，也是GPR工具。

“PointPerfect讓我們有機會為GS8000客戶呈現更高水準的用戶體驗。用戶只要點擊一下，就能在歐洲和美國獲得勘測級別的精確度，真正做到閑庭漫步間獲得帶有地理定位的地下3D圖像。這將掃描前后的時間和麻煩減少到幾乎為零;也在很大程度上杜絕了猜測，堪稱一舉三得。”

—— Gorka Santamaria

Screening Eagle高級產品經理

PointPerfect的優勢：

數秒內獲得結果，精度可達到3-6厘米1 ;

通過互聯網和L-band衛星，實現>99.9%的正常運行時間;

支持美國本土、歐洲和韓國，還在陸續添加對新地區的支持;

直觀易用的物聯網服務交付平臺，提供適合不同使用場景和應用需求的靈活套餐;

低數據帶寬，為用戶降低傳輸成本;

無縫集成定位和通信硬件。

04.u-blox的不同之處

支持順暢業務

靈活的交付方法是我們的解決方案與眾不同的一項優勢。 我們的物聯網服務是企業級云平臺，利用自動擴展技術提供所有u-blox服務。直觀易用的界面構成自助式環境，賦予用戶充分的自主權，方便用戶管理物聯網設備群、計費、監控事件，并通過API全面掌控功能。

就目前而言，事實已證明該平臺可為數十億條消息提供支持。除了傳統訂閱式方法之外，我們還提供靈活的“即付即用”服務方案，可滿足各種客戶、使用場景和應用的需求。Thingstream消除了復雜性，成就無摩擦的業務體驗，其用戶參與度更高，能夠大幅度縮短上市時間。

SPARTN數據格式有效降低傳輸成本

現代定位系統需要結合低帶寬、高精度、高可用性、高可靠性，并確保服務提供商與終端用戶之間的通信完整性。SPARTN格式是一種由行業推動的消息傳遞標準，旨在滿足這些要求。SPARTN將狀態表示的優勢與現代化通信協議基礎相結合，形成了帶寬優化型解決方案，為終端用戶降低傳輸成本。

傳統解決方案要求為各端點分別實現雙向通信流，因此要占用的帶寬多、數據消耗量大，造成了可擴展性方面的挑戰。PointPerfect通過單一通播流支持所有端點，實現規模效益，為大眾市場使用場景提供有力支持。

SPARTN是一種開放式協議，因此GNSS行業中的任何相關方都能基于此協議來設計產品或服務，無需額外申請許可授權，也不需要支付任何費用。

通過MQTT實現高效消息傳輸

相較于HTTP協議，高度可靠的輕量級MQTT協議通過單一連接傳輸大量消息時要更加高效。由于開銷更低、消息傳輸更簡單，傳輸數據量和傳輸成本都能降低。

MQTT協議具有可擴展的特點：將消息通播到一百萬臺設備與發送到一臺設備一樣簡單。在GNSS校正數據的流式傳輸方面，使用NTRIP協議時需要集成專門或專有的客戶端，使用MQTT協議時則無此要求，因為許多通信產品均內嵌MQTT客戶端。

05.結果：整個行業的模式轉變

諸如Screening Eagle之類的客戶，正在結合地球物理地下定位領域的先進方法與價值導向型GNSS增強服務，這為地下測繪領域帶來了重大改變。

如今，業界能夠通過一種真正輕松易行的方式，實時生成地下3D地圖。在這個方面，勘測級地理定位發揮著重要作用。

該技術解決了種種痛點，提供了如下優勢：

無需花費時間規劃實地作業;

能夠輕松實時解讀3D結果;

超高數據清晰度，精準地理坐標參照;

“一鍵”實現協作并交付CAD和GIS結果。

“我們可以自豪地說，GS8000系統改變了地下測繪方式，彌合了地球物理領域與地理空間領域之間的缺口。在實現這一目標的過程中，我們與u-blox的合作發揮了重要作用，我迫切期待見證這些發展未來會帶領我們走向何方。

——Gorka Santamaria

Screening Eagle高級產品經理

進一步了解PointPerfect GNSS增強服務，探索該服務能給您的高精度GNSS大眾市場應用帶來怎樣的突破性變化。

1水平精度：使用兼容的接收機時，通常為3-6厘米。所有精度結果均基于：

a)無誤差GNSS觀測數據;

b)接收完整、不間斷的校正數據;

c)模糊度已解的定位結果。

審核編輯：湯梓紅