当前，智慧城市的建设正如火如荼的进行。如何快速、经济、精确的获取地理空间信息，特别是高分辨率、高精度的三维地理信息是建立智慧城市的重要基础。传统的基于航空航天遥感平台无法获得完整的建筑物几何信息，而车载移动测量系统作为陆基数据获取平台，可以弥补航空航天平台观测的不足，能够快速的获取地面的地理空间信息，在数字地球建设的推进过程中产生了积极的作用，大大提高了数字三维建模的效率。但目前的车载移动测量系统还存在着灵活性不高、精度较低、检校麻烦、适应性不强、价格昂贵等问题。　　本文结合地理空间信息数据获取对车载移动测量系统硬件的要求，深入市场调研，综合运用摄影测量与遥感、机器视觉、系统集成等理论与方法，兼顾科学性、稳定性、灵活性，利用低成本硬件来设计并实现了一种经济、高效适用而可靠的多源多目视觉无人车移动GIS数据采集系统。在此基础上进行了室外场景的三维测图试验及精度评价分析，主要研究内容如下:　　1)多源多目视觉无人车GIS数据采集系统的总体设计　　采用移动运载系统（一台无人遥控电动车、支撑系统和360°多源多面阵旋转云台），物体成像系统（一个单镜头反光照相机、三个普通数码相机和一个RGB-D相机），定位定姿系统（四个GPS/IMU模块和上位机模块）和供电系统（四个太阳能移动电源）来设计并实现了一种低廉、经济、高效、便捷的多源多目视觉无人车GIS数据采集系统。　　2)360°多源多面阵旋转云台的设计　　360°多源多面阵旋转云台的设计，同时兼顾摄影测量精度和自动化程度两方面，通过多目视觉中的长基线增大交汇角来提升测图精度，设计结构为:下部是木质圆台转盘，上部为云台成像固定架。该云台考虑到物体拍摄影像的丰富性和完整性，木制圆台转盘以及云台成像固定架可以在近似半球的区域内360°自由旋转，增加了摄影方式的灵活性和方便性。上部的云台成像固定架由铝合金方管和铝合金面板构成，含有4个相机放置平台。该云台为物体成像系统和定位定姿系统提供了稳定、牢固、可靠的平台基础。　　3)相机检校与定位定姿解算模型　　探索相机检校的方法和定位定姿的数学模型，主要阐述基于DLT的相机检校方法;其次，对用于解算定位定姿涉及的空间三角测量的共线条件方程和空间前后方交会和基于自检校光束法平差理论进行探讨;另外，探讨精度评定的标准。　　4)室外场景的三维测图精度测试　　选定室外建筑物场景，通过人工布设控制点的形式，借助全站仪测量出控制点的三维平面坐标，与用多源多目视觉无人车GIS数据采集系统获取的影像信息和数据应用近景摄影测量相关理论和方法经过数据处理后得到的三维坐标进行了精度验证并评定分析。　　实验结果表明:用多源多目视觉无人车GIS数据采集系统所获取的数据与用人工布设控制点形式来用数字全站仪来测得的三维坐标数据的真实误差分别为:mx=0.721513894，my=0.577783803，mz=0.31332879。说明该数据采集系统所采集的地理信息数据具有较高的精度，能够满足建设数字城市的要求。　　与传统的车载移动测量系统相比，该多源多目视觉无人车GIS数据采集系统运用了低廉成本的硬件，同时可减少对昂贵的Lidar激光扫描仪的依赖。此外还有科学灵活、精确度高、检校快捷、适应性强、高效可靠且性价比高等优势，该系统的设计与研制能够为数字城市、数字地球乃至智慧地球的建立提供一条经济、适用而高效获取目标物地理空间信息的新途径。