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適地性服務案例試辦,試辦區之選定需經內政部同意

本案規劃試辦土地複丈與地籍調查等適地性服務,將所開發之系統應用於 實際測繪案例,測試整體操作流程之流暢性。經過數次工作會議上內政部地政司 與臺南市地政局之討論後,106 年選定臺南市中西區和意路與西門路一段交界、

和意公園旁之區域為試辦區,其位置如圖3.20 所示,地籍圖如圖 3.21 所示。區 域範圍約為100 m x 60 m,周圍包含道路、商家與住宅。本團隊於地政機關已辦 竣重測區域進行技術驗證試辦,同時於各階段驗證事項邀集地政機關人員協助 參與評估,本案未來仍將與臺南市政府積極溝通辦理實地重測作業流程試辦。

圖3.20 測試區域位置圖

圖3.21 測試區域地籍圖

此區域為105 年度重測區,附近之控制點、界址點與地籍狀況剛整理完成,

106 年度本團隊首先實地勘查地形,並以 GNSS 接收儀架設在現地控制點上定 位,與已知坐標值相比作為檢核,如表 3.10 所示,由於控制點均鄰近於建物,

透空度不盡理想,因此並非所有測試區域周圍的控制點均可定位測得坐標,然而 測得之 e-GNSS 坐標量測值與現地控制點已知坐標之差值均顯示一致性的偏差 量,表示現地控制點位置並無顯著變動,其中E 方向平均差值為 0.150 公尺,N 方向平均差值為-0.237 公尺。106 年度亦發現此測試區域透空情況不佳,受鄰近 大樓影響而多處遮蔽,導致本系統接收GNSS 訊號之情形並不理想。

表3.10 現地控制點平面坐標檢核成果

e-GNSS 量測 現地控制點 差值(量測-現地)

點名 E N E N ∆E ∆N

HI140-1

167827.910 2543275.580 167827.760 2543275.820 0.148 -0.240

HI141

167831.255 2543282.964 167831.100 2543283.190 0.152 -0.226

HI135

167805.967 2543285.982 167805.800 2543286.220 0.168 -0.239

HI136

167787.882 2543286.365 167787.737 2543286.596 0.145 -0.231

HI153

167930.167 2543266.862 167930.020 2543267.099 0.147 -0.237

HI154

167862.793 2543272.822 167862.651 2543273.069 0.142 -0.247

差值平均 0.150 -0.237 單位:公尺

本年度期初與內政部地政司及臺南市地政局討論過後,另外選定安南區重 測區域做為測試區域。目的希望於建物遮蔽較少且透空較為良好之測試區域,可 增加更多測站接收 GNSS 訊號解得坐標,驗證此系統於 GNSS 訊號接收良好時 之量測精度,以進行適用性評估。本團隊已向臺南市地政局索取相關資料,包含 界址點、控制點與地籍範圍等SHP 檔,其展示如圖 3.22 所示,以及安南區地籍 重測範圍,其套疊正射影像如圖 3.23 所示。歷經實地場勘,評估透空情形、架 站之方便性與控制點分佈等條件後乃決定明確之測試區域。圖 3.24 為現地現存 之界址點與控制點,由於許多區域界址點與控制點已經遺失,最後選定總安街一 段 146 巷 105 弄為今年度服務案例試辦區域。此區域部分界址點之噴漆記號依 舊存在,且透空良好,各測站通視情形亦相當理想。

圖3.22 界址點、控制點與地籍範圍之 SHP 檔之展示圖

圖3.23 安南區地籍重測範圍圖(正射影像)

圖 3.24 安南區測試區域-現地現存之界址點與控制點

本團隊使用新PPIMS 至安南區測視區域,如圖 3.25 所示,進行驗證,整體 點位之平面分佈如圖3.26 所示。總計架設 6 個測站、使用 2 個控制點、14 個連 結點與4 個檢核點,由於檢核點為現地現存之界址點,因此僅有平面坐標。為比 較控制點之影響,亦移除其約制條件進行解算,兩者檢核成果相互比較如表3.11 所示。

圖 3.25 安南區之測試區域

圖3.26 測站、控制點與連結點分佈圖 表 3.11 安南測試區域檢核成果

原始觀測量 移除控制點之約制

𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

平均誤差 -0.003 -0.016 -0.006 -0.030 均方根誤差 ±0.012 ±0.017 ±0.014 ±0.030

界址點

標準差

編號 𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

1212 ±0.012 ±0.018 ±0.012 ±0.018 1215 ±0.013 ±0.015 ±0.013 ±0.015 1222 ±0.012 ±0.015 ±0.013 ±0.015 1224 ±0.012 ±0.015 ±0.013 ±0.016

單位:公尺

由上表可得知原始觀測量其X 方向之平均誤差小於 1 公分,而 Y 方向之平 均誤差小於 2 公分,兩方向之均方根誤皆小於 2 公分,解算成果相當理想。此 外亦可觀察出移除控制點之約制後,X 與 Y 方向之平均誤差與均方根誤差皆變 大,特別是在 Y 方向更是顯著。依此可證實加入控制點約制之重要性。

除以原始觀測量進行光束法平差解算之外,亦移除交會幾何較不理想之連 結點觀測量,相關點位分佈圖如圖3.27 所示,乃移除原先距離測站較遠(將近 50 公尺距離)之連結點,進行平差解算後,同樣檢視控制點之影響,移除其約制來

進行比較,檢核成果如表3.12 所示。

圖 3.27 測站、控制點與連結點分佈圖-移除交會幾何較差之連結點 表 3.12 安南測試區域檢核成果-移除交會幾何較差之連結點

原始觀測量 移除控制點之約制

𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

平均誤差 -0.012 -0.007 -0.020 -0.020 均方根誤差 ±0.016 ±0.008 ±0.023 ±0.022

界址點

標準差

編號 𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

1212 ±0.010 ±0.015 ±0.010 ±0.015 1215 ±0.011 ±0.013 ±0.011 ±0.013 1222 ±0.010 ±0.013 ±0.011 ±0.013 1224 ±0.010 ±0.013 ±0.011 ±0.013

單位:公尺 由上表可觀察出X 方向雖差異不大,但 Y 方向不論平均誤差或均方根誤差 皆顯著性降低,然而移除控制點之約制後,同樣兩方向之平均誤差與均方根皆變 差,由此再次證實控制點穩固網形平差解算之重要性。此外,4 個界址點平差解 算求得之坐標標準差,移除交會幾何較差之連結點後亦減小約0.2 公分。

然而依據上述移除交會幾何不好之連結點條件下,針對測站無法全部順利 接收 GNSS 訊號之情況時,假設僅 3 個測站順利定位,在無控制點之下,以測 站觀測之交會幾何好與不好予以分析,檢核成果如表3.13 所示

表 3.13 安南測試區域檢核成果-僅一半測站具定位資料

測站觀測之交會幾何較佳 測站觀測之交會幾何較差

𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

平均誤差 -0.011 -0.022 -0.038 -0.022 均方根誤差 ±0.012 ±0.022 ±0.038 ±0.031

界址點

標準差

編號 𝑿方向 𝒀方向 𝑿方向 𝒀方向

1212 ±0.011 ±0.020 ±0.061 ±0.056 1215 ±0.012 ±0.019 ±0.045 ±0.046 1222 ±0.018 ±0.020 ±0.02 ±0.018 1224 ±0.017 ±0.023 ±0.021 ±0.015

單位:公尺 由上表可觀察出在測站觀測之交會幾何較佳之情況下,僅 3 測站之定位約 制下,X 與 Y 方向之誤差仍可理想維持在 2 公分左右。反之,在測站觀測之交 會幾何較差之情況下,兩方向均方根誤差已經大至 3 公分,且部分檢核點標準 差更上升至6 公分。由此可見測站其分布之交會幾何的重要性。

而交會幾何之分析,定位誤差如圖 3.28 所示,測站太過接近時,基線過短 則將造成顯著之定位誤差,而實務上則不一定可避免遮蔽環境,以具有理想的交 會幾何來架站觀測,以致定位成果不佳。

圖3.28 交會幾何分析-定位誤差說明

3.4 本章小結

探討高精地圖及即時動態地圖規格

、作業方法及精度評估

近年來,智慧型無人載具興起,高精地圖及即時動態地圖為提供自動駕駛車 於導航所使用,協助車輛正確且安全行駛於規劃路徑上的新一代地圖輔助資訊。

與傳統二維導航地圖不同於使用者從人轉移到機器,即便機器擁有遠優於人腦 的邏輯計算高速性、高容量儲存能力,但是機器缺乏自主判斷能力,在人腦可以 直覺式地因應當下外界路況進而做出行駛決策的邏輯過程,放在自駕車上便需 要即時收集龐大資料與一連串複雜的電腦運算處理以做出正確的駕駛決策,故 為實踐無人駕駛的願景,必須產製為自駕車量身打造的地圖資訊-即高精地圖,

高精地圖為提供智慧型無人載具(包括車輛、船、飛機等)於導航所使用的地 圖輔助資訊,協助確保能正確且安全的行駛於規劃之路徑上的新一代地圖資訊。

使自駕車本身的定位精度,以及圖資上道路屬性,包含車道、交通號誌、道路的 幾何關係都被精確的定義,才能與自駕車本身之軟體技術與硬體設備進行整合,

使自駕車在無人為介入情況下仍可安全運行,新型態的三維高精地圖呈現如下 圖 4.1 所示。

圖 4.1 高精地圖示意圖 (Harsha Vardhan, 2017)

高精地圖及即時動態地圖需具備的初步條件簡列如下:

(1) 圖資精度必須足夠輔助自駕車之絕對位置駕駛決策判斷,且所有資訊都 需在三維空間中。

(2) 真實世界中的特徵物、地物(包括車道、道路邊界、交通指示標誌等)皆 需明確定義於靜態高精圖資中,且要附加詳盡的屬性資料。

(3) 地圖的尺度及坐標系統必須與真實世界一致,即不會有比例尺縮放及坐 標轉換的誤差。

(4) 必須即時提供靜態及動態地圖資訊供車輛進行駕駛決策。 定位精度後仍符合自動駕駛精度需求(Farrell, 2016);此外,所有導航及其輔助資 訊都要在三維空間中,方能處理如高架橋、地下道等非平面二維情況。值得強調