CN100507914C - 一种gis自动成图***及其自动成图方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种GIS自动成图***及其自动成图方法，通过Web技术、移动计算技术、微电子技术、GIS技术进行GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对和生成，***包括三部分：GIS地理信息标注***，用于提供地物信息采集的途径和方法，并通过代理商的权限和范围控制保障地物信息采集的有效性；数据采集保障***，用于将多媒体信息、地物信息通过各种设备采集，通过测距***、自动稳定平台***、GPS定位模块、车载计算机***保证地物信息采集的准确性；GIS数据分析***，用于将多媒体信息、地物信息综合合成，并且对信息合成数据自动校对。本发明操作简便，精度高，缩短了采集时间。

Description

一种GIS自动成图***及其自动成图方法

技术领域

本发明涉及无线网络通讯技术领域，尤其涉及一种可通过移动GPRS通讯网络***实现GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的GIS自动成图***及其自动成图方法。

背景技术

目前，没有经过GPS校正的地图，这种地图数据都是通过各个企事业单位手工提供的资料汇编而成，没有经过GPS定位，因此数据只具备相对拓朴关系，这些电子地图，可以用于GIS的管理、分析，但不能用于GPS相关产品或者高精度的GIS应用。因此，目前大部分的电子地图，包括各城市电子导航地图，都是经过GPS校正过的。这些数据的制作需要专业人员按统一格式严格制作，以便于统一管理和数据共享。但由于现阶段的地图制作还处于不同单位、公司或不同部门开发，谁开发谁管理的阶段，数据库格式不能兼容；而且GIS地理信息量较大，故GIS电子地图制作的成本高昂，严重制约了GIS***在各个行业的应用。

针对现有电子地图制作的缺点，新蓝德GIS自动成图***，采用多种技术手段，弥补以上不足，***的、自动化完成电子地图的制作。

发明内容

本发明就是为了解决以上技术问题而提出的，针对该技术问题，本发明提供了一种GIS自动成图***及其自动成图方法，借助于GIS的重要技术——电子地图在数据采集领域应用的信息化专用技术，应用数据的“结构化组织”，以信息网络运行逻辑规则为主体框架完成，实现智能地理信息管理、自动图形信息更新、自动生成GIS图纸。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的第一特征是提供一种GIS自动成图***，用于通过Web技术、移动计算技术、微电子技术、GIS技术在移动GPRS通讯网络***与计算机自动识别的支持下进行GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对和生成，整个***主要由三大部分组成：GIS地理信息标注***，用于提供地物信息采集的途径和方法，并通过代理商的权限和范围控制保障地物信息采集的有效性；数据采集保障***，用于将多媒体信息、地物信息通过各种设备采集，通过测距***、自动稳定平台***、GPS定位模块、车载计算机***保证地物信息采集的准确性；GIS数据分析***，用于将多媒体信息、地物信息综合合成，并且对信息合成数据自动校对，生成电子地图、制作地理信息数据报表。

本发明的进一步措施是：

GIS地理信息标注***包括B/S、C/S相结合的GIS***、多级用户权限管理***、自助GIS信息采集添加***和自动数据合法性效验***，其中：

所述的B/S、C/S相结合的GIS***，用于显示和操作电子地图信息的添加、采集后的结果，其具备包括有地图查询、黄页查询、行业查询、手机查询的功能等等；

多级用户权限管理***，用于将代理商、会员分成若干级别后，为保证数据采集的效率和准确性，每个级别的代理商或者会员可分配下一级代理或者会员，并具有管理权限；

自助GIS信息采集添加***，用于各级代理会员根据所属的区域范围，运用车载GIS数据采集设备或手持设备，添加自助式的地理信息，再直接上传到***；

自动数据合法性效验***，其至少包括一数据合法性效验模块，用于在数据采集设备、上传后台***等阶段，组成自动的数据合法性效验***，完成自助信息效验，从而避免重复、减少位置误差。

所述的数据采集保障***包括测距***、图像语音***、自动稳定平台***、GPS定位模块和车载计算机***，其中：

测距***，用于实时的测量车辆与路边建筑物的距离，且其检测距离在100M到200M之间；

图像语音***，用于车辆在行驶时，对前、后、左、右的场景图像进行实时的录像，同时对热点场景进行高清晰度的拍照，并在此过程中对测绘人员的语音提示进行录音；

自动稳定平台***，其安装于车辆顶部，用于实时检测车辆的横滚角与仰俯角，并根据检测到的倾角变化，实时地自动调整部件的倾角，以使平台的顶面始终与地面保持水平；

GPS定位模块，用于实时的完成采集GPS定位数据的工作；

所述的车载计算机***，用于统一控制协调测距***、图像语音***、自动稳定平台***、GPS定位模块的运行，其直接应用车上的12V供电，其包括一个外设接口，该外设接口包括至少3个USB接口、3个RS232串行接口、1个独立的AGP接口、1个PCI接口。

所述的GIS数据分析***包括多媒体数据采集合成***、地理信息数据采集合成***、智能地理数据校对生成***和智能地理数据报表生成***，其中：

多媒体数据采集合成***，其包括有一移动硬件采集设备，用于将多媒体数据，如照片、录像、录音等通过GPRS无线网络，或者internet上传到***服务器，***服务器根据采集器上的测距***、平衡差分***，对这些数据进行整理、分类，再分别保存到后台数据库***中；

地理信息数据采集合成***，用于根据采集车、手持采集器的轨迹，自动生成道路，根据测距计算道路宽度和等级，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据，再将此数据整合到GIS中以矢量电子地图的形式反馈在中国全息电子地图上；

智能地理数据校对生成***，用于将GPS数据通过差分算法，减少其SA政策造成的误差和采集器数据误差，通过GPS追踪算法和边缘线生成算法，针对地图上各种微相叠合及接触关系，***地归纳和设计多条规则，并按照该规则智能校对地理数据；

智能地理数据报表生成***，用于生成包含信息点位置误差报表、道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表，根据此报表，寻找误差超过一定范围的GIS数据，重新校对，或生成信息点分布报表、自动采集工作量曲线图。

所述的保存到后台数据库***的数据可以根据权限、数据仓库数据进行抽吸、提取和二次修改。

本发明的第二特征是提供一种GIS自动成图方法，利用Web技术、移动计算技术、微电子技术、GIS技术在移动GPRS通讯网络***与计算机自动识别的支持下进行GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对、生成的方法，它包括以下步骤：

(1)、利用Internet建立全国范围的电子地图自助信息采集标注***，并在全国范围内根据地域、行业多种分类，招募代理商完成自助信息采集标注；

(2)、自助信息采集标注***根据代理商的信息自助标注地物信息；

(3)、自助数据经过***的判断、以及代理商的分类进行合法性效验；

(4)、代理商带移动数据采集设备进入地物信息采集点；

(5)、代理商将地物的名称与类型输入到移动数据采集设备中，同时移动数据采集设备接收采集点的GPS经纬度信息；

(6)、代理商将地物的名称与类型输入到移动数据采集设备中，同时移动数据采集设备接收采集点的多媒体信息；

(7)、数据在发送前先暂存在设备中，直到被中心伺服***接收确认后才被删除，以保证数据的安全；

(8)、通过移动GPRS网络将采集点的地物信息数据传送回中心伺服***；

(9)、中心伺服***在接收到这一数据后，首先对数据进行校验，以确认数据是否在传送过程中发生错误；

(10)、在校验后，如果数据正确，则自动对数据进行分析识别处理，以将数据中包含的地物点的名称、地物点的类型及对应的经纬度解算出来，并向移动数据采集设备发出接收完成的指令，否则自动向移动数据采集设备发出要求设备重传数据的指令；

(11)、解算出来的地物点信息数据保存于数据库中，并自动绘制于电子地图上；

(12)、多媒体数据，如照片、录像、录音等通过GPRS无线网络，或者internet上传到***服务器，***服务器根据采集器上的测距***、平衡差分***，对这些数据进行整理、分类，再分别保存到后台数据库***中；

(13)、***根据采集车、手持采集器的轨迹自动生成道路，根据测距计算道路宽度和等级，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据；

(14)、将GPS数据通过差分算法，通过进行GPS追踪算法和边缘线生成算法，针对地图上各种错综复杂的微相叠合及接触关系，***地归纳和设计多条规则，并按此规则智能校对地理数据；

(15)、在智能校对的基础上，智能地理数据报表生成***，生成信息点位置误差报表，道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表，根据这些报表，寻找误差超过一定范围的GIS数据，重新校对，或生成信息点分布报表、自动采集工作量曲线图。

根据本发明的第二特征，其进一步措施是：步骤(12)所述的保存到后台数据库***的数据可以根据权限、数据仓库数据进行抽吸、提取和二次修改，以保障数据正确和保证多媒体数据美观大方。

步骤(13)所述的信息点数据由地理信息数据采集合成***整合到GIS中以矢量电子地图的形式反馈在中国全息电子地图上。

本发明的自动成图***，充分地发挥社会力量的信息采集的自主能动性，将会员的自身利益与电子地图数据采集连接起来，从而保证了电子地图数据的及时更新；本自动成图***，注重结构上的实时性和协同工作环境的构筑，实现快速的地物信息采集，自动实现对电子地图的编辑工作，并对采集地物信息智能甄别校对，生成电子地图、制作地理信息数据报表；通过多媒体数据合成、地理信息数据合成、智能校对、数据报表生成等提高地物信息的精确性、可用性、可分类型性，大大减少了数据的重复性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：成本低、精度高，操作简便，减少了出错率，缩短采集时间，降低了劳动强度，因此效率大幅度的得到了提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种GIS自动成图***的***框图。

图2是本发明B/S、C/S相结合的GIS***的示意图。

图3是本发明数据采集保障***的示意图。

图4是本发明的***流程图。

具体实施方式

结合图1、图2和图3所示，本发明的GIS自动成图***，主要包括三大部分：GIS地理信息标注***、数据采集保障***和GIS数据分析***。

GIS地理信息标注***包括B/S、C/S相结合的GIS***、多级用户权限管理***、自助GIS信息采集添加***、自动数据合法性效验***；

B/S、C/S相结合的GIS***是本GIS地理信息标注***的基础，所有电子地图信息的添加、采集后的结果都通过GIS***显示和操作，其功能具有地图查询、黄页查询、行业查询、手机查询等；多级用户权限管理***将代理商和会员分成若干级别，每个级别的代理商或者会员可分配下一级的代理商或者会员，并且该级别的代理商或会员对下一级的代理商或会员具有管理权限；而各级代理会员，按照所属的区域范围可自由添加地理信息，并根据两种采集方式进行采集：第一是使用定位精度高、采集速度快、能大量地存储采集数据，并可直接通过GPRS上传到后端***的车载GIS数据采集设备；第二是使用体积小、易于携带、灵活方便的手持设备。然后直接将采集到的数据上传到***。自动数据合法性效验***用于在数据采集设备、上传后台***阶段，组成自动的数据合法性效验***，以完成信息效验，避免重复和减少位置的误差。

数据采集保障***是一套覆盖全面的数据采集设备，它包括测距***、图像语音***、自动稳定平台***、GPS定位模块以及车载计算机***5大模块，此***设备不仅能保证数据的快速采集，而且还充分利用自动稳定辅助平台，以提高位置的定位精度、远距离目标的测距精度。图像语音***用于车辆在行驶时，对车辆前、后、左、右的场景图像进行实时的录像，并对热点场景进行重点拍摄，同时在此过程中对测绘人员的语音提示进行录音。

对于光学平台而言，一个相对稳定的平台是获取高质量的图像信息的基础，在本实施例中，自动稳定平台***充当这样的作用，该***安装于车辆的顶部，对车辆的横滚角与仰俯角进行实时的检测，根据检测到的倾角变化的结果，立即自动调整部件倾角，使平台顶面保持一个相对的水平，该***具备抗冲击性强、检测灵敏度高以及自动温度补尝适时的性能。而GPS定位模块，用于实时的完成采集GPS定位数据的工作。为了协调、控制上述四种硬件设备的工作，本发明设计了车载计算机***，其具备较强的数据处理能力强，可直接应用车上的12V供电，其包括1个外设接口，该外设接口至少具有3个USB接口、3个RS232串行接口、1个独立的AGP接口以及一个的PCI接口。

而数据的分析由本发明的GIS数据分析***完成，其运用地理信息GPS追踪算法和边缘线生成算法，针对地图上错综复杂的微相叠合与接触关系，归纳和设计多条规则，应用该规则和算法，求出道路线、关键信息点的位置，特别是运用控制线单元的生成技术，用户通过鼠标在屏幕上拾取控制线单元的控制点，即可实现人机交互的功能；同时，应用向量成图技术，使成果图件的复用、修改和再生成为可能，从而大大的提高功效。该GIS数据分析***包括多媒体数据采集合成***、地理信息数据采集合成***、智能地理数据校对生成***和智能地理数据报表生成***。多媒体数据采集合成***，运用一移动硬件采集设备，将多媒体数据，如照片、录像、录音等通过GPRS无线网络，或者internet上传到***服务器，***服务器再根据采集器上的测距***和平衡差分***，进行数据的整理与分类，再保存到后台数据库***中，并根据权限和数据仓库数据，对保存到后台的数据抽吸、提取和二次修改。而地理信息数据采集合成***则根据采集车、手持采集器的轨迹自动生成道路，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据，并将该信息点数据整合到GIS中，以矢量电子地图的形式反馈在“中国全息电子地图”上。智能地理数据校对生成***是为了防止数据采集的误差而设定的，在本实施例中，GPS数据通过差分算法以减少采集器数据误差。智能地理数据报表生成***则自动生成信息点位置误差报表、道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表，然后根据所得出的报表，寻找超过一定误差范围的GIS数据，进行第二次的校对，或生成信息点分布报表。

如图4所示，本发明的GIS自动成图方法，在移动GPRS通讯网络***与计算机自动识别的支持下，利用Web技术、移动计算技术、微电子技术以及GIS技术，实现GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对和生成。该***的实现流程如下：首先，利用Internet建立全国范围的电子地图自助信息采集标注***，并在全国根据地域、行业多种分类，招募区域信息代理商共同完成自助信息采集标注，该区域信息代理商是面向全国各地征召的区域性信息提供者，所指的“区域”包括全国的各省级行政单位、各地市级行政单位以及各区县级行政单位，即区域信息代理商分为三级模式：省级代理、市级代理和区县级代理；而“信息”则是指《中国全息电子图》所包含的各类单位图文音并茂的信息、电话黄页信息以及地理位置信息等。区域信息代理商负责管理下一级代理商，指导标注员采集各单位的基本信息和地标定位。如此做法的目的和好处在于：通过会员、自助式的地图添加，将会员自身的利益与电子地图数据采集连接起来，最大限度发挥社会力量的信息采集的自主能动性，从而保证了数据的实时更新。

然后，自助信息采集标注***根据代理商采集的信息自助标注地物信息，该自助数据经过***的判断、以及代理商的分类进行合法性效验，代理商带移动数据采集设备进入地物信息采集点，将该地物的名称与类型输入到采集设备中，同时，移动数据采集设备接收采集点的GPS经纬度信息和接收采集点的多媒体信息。之后，该数据在发送前，先暂存在设备中，直到被中心伺服***接收确认后才被删除，再通过移动GPRS网络，将该地物信息数据传送到中心伺服***，中心伺服***接收后，对数据首先进行校验，以确认数据在传送过程中完整、无误，如果传送正确，则进行分析识别处理，并将数据中所包含的地物点名称、类型和对应的经纬度解算出来，并向移动数据采集设备发出完成接收指令，否则向移动数据采集设备发出要求设备重传数据的指令，解算出来的地物点信息数据保存于数据库中，并自动绘制于电子地图上。

多媒体数据如照片、录像、录音等，通过GPRS无线网络或internet上传到***服务器，***服务器根据采集器的测距***与平衡差分***对数据进行整理和分类，并保存到后台数据库***中，保存的数据可根据权限、数据仓库数据进行抽吸、提取和二次修改；***根据采集车、手持采集器的轨迹自动生成道路，根据测距计算道路宽度和等级，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据，该信息点数据由地理信息数据采集合成***整合到GIS中，以矢量电子地图的形式反馈出来，然后将GPS数据通过差分算法和进行GPS追踪算法以及边缘线生成算法，对地图上各种微相叠合及接触关系，进行归纳和设计多条规则，再以此基础进行地理数据的准确校对，智能地理数据报表生成***在此校对的基础上，自动生成信息点位置误差报表、道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表等，根据这些报表，寻找误差超过一定范围的GIS数据，进行第二次校对，或直接生成信息点分布报表、自动采集工作量曲线图，从而完成整个信息采集和自动生成地图的过程。

Claims (8)

1、一种GIS自动成图***，用于通过Web技术、移动计算技术、微电子技术、GIS技术在移动GPRS通讯网络***与计算机自动识别的支持下进行GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对和生成，其特征是，它包括：

—GIS地理信息标注***，用于提供地物信息采集的途径和方法，并通过代理商的权限和范围控制保障地物信息采集的有效性；

—数据采集保障***，用于将多媒体信息、地物信息通过各种设备采集，通过测距***、自动稳定平台***、GPS定位模块、车载计算机***保证地物信息采集的准确性；以及

—GIS数据分析***，用于将多媒体信息、地物信息综合合成，并且对信息合成数据自动校对，生成电子地图、制作地理信息数据报表。

2、根据权利要求1所述的一种GIS自动成图***，其特征是，所述的GIS地理信息标注***包括B/S、C/S相结合的GIS***、多级用户权限管理***、自助GIS信息采集添加***、自动数据合法性效验***；

所述的B/S、C/S相结合的GIS***，用于显示和操作电子地图信息的添加、采集后的结果，其具备包括地图查询、黄页查询、行业查询、手机查询的功能；

所述的多级用户权限管理***，用于将代理商、会员，分成若干级别后，为保证数据采集的效率和准确性，每个级别的代理商或者会员分配下一级代理商或者会员，并具有管理权限；

所述的自助GIS信息采集添加***，用于各级代理会员根据所属的区域范围，运用车载GIS数据采集设备或手持设备，添加自助式的地理信息，再直接上传到***；

所述的自动数据合法性效验***，其至少包括一数据合法性效验模块，用于在数据采集、上传后台数据阶段中，组成自动的数据合法性效验***，完成自助信息效验。

3、根据权利要求1所述的一种GIS自动成图***，其特征是，所述的数据采集保障***包括测距***、图像语音***、自动稳定平台***、GPS定位模块以及车载计算机***；

所述的测距***，用于实时的测量车辆与路边建筑物的距离，其检测距离在100M到200M之间；

所述的图像语音***，用于车辆在行驶时，对前、后、左、右的场景图像进行实时的录像，同时对热点场景进行高清晰度拍照，并在此过程中对测绘人员的语音提示进行录音；

所述的自动稳定平台***，其安装于车辆顶部，用于实时检测车辆的横滚角与仰俯角，并根据检测到的倾角变化，实时地自动调整部件的倾角，以使平台的顶面始终与地面保持水平；

所述的GPS定位模块，用于实时的完成采集GPS定位数据的工作；

所述的车载计算机***，用于统一控制协调测距***、图像语音***、自动稳定平台***、GPS定位模块的运行，其直接应用车上的12V供电，其包括一个外设接口，该外设接口包括至少3个USB接口、3个RS232串行接口、1个独立的AGP接口、1个PCI接口。

4、根据权利要求1所述的一种GIS自动成图***，其特征是，所述的GIS数据分析***包括多媒体数据采集合成***、地理信息数据采集合成***、智能地理数据校对生成***和智能地理数据报表生成***；

所述的多媒体数据采集合成***，其包括有一移动硬件采集设备，用于将多媒体数据通过GPRS无线网络，或者internet上传到***服务器，***服务器根据采集器上的测距***、平衡差分***，对这些数据进行整理、分类，再分别保存到后台数据库***中；

所述的地理信息数据采集合成***，用于根据采集车、手持采集器的轨迹，自动生成道路，根据测距计算道路宽度和等级，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据，再将此数据整合到GIS中以矢量电子地图的形式反馈在中国全息电子地图上；

所述的智能地理数据校对生成***，用于将GPS数据通过差分算法，减少其SA政策造成的误差和采集器数据误差，通过GPS追踪算法和边缘线生成算法，针对地图上各种微相叠合及接触关系，***地归纳和设计多条规则，并按照该规则智能校对地理数据；

所述的智能地理数据报表生成***，用于生成包含信息点位置误差报表、道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表，根据此报表，寻找误差超过一定范围的GIS数据，重新校对，或生成信息点分布报表、自动采集工作量曲线图。

5、根据权利要求4所述的一种GIS自动成图***，其特征是，所述的保存到后台数据库***的数据可以根据权限、数据仓库数据进行抽吸、提取和二次修改。

6、一种GIS自动成图方法，利用Web技术、移动计算技术、微电子技术、GIS技术在移动GPRS通讯网络***与计算机自动识别的支持下进行GPS信息数据、多媒体信息数据、商用信息数据到GIS信息数据的自动处理、校对、生成的方法，其特征是，包括下列步骤；

a、利用Internet建立全国范围的电子地图自助信息采集标注***，并在全国范围内根据地域、行业多种分类，招募代理商完成自助信息采集标注；

b、自助信息采集标注***根据代理商的信息自助标注地物信息；

c、自助数据经过***的判断、以及代理商的分类进行合法性效验；

d、代理商带移动数据采集设备进入地物信息采集点；

e、代理商将地物的名称与类型输入到移动数据采集设备中，同时移动数据采集设备接收采集点的GPS经纬度信息；

f、代理商将地物的名称与类型输入到移动数据采集设备中，同时移动数据采集设备接收采集点的多媒体信息；

g、数据在发送前先暂存在设备中，直到被中心伺服***接收确认后才被删除，以保证数据的安全；

h、通过移动GPRS网络将采集点的地物信息数据传送回中心伺服***；

i、中心伺服***在接收到这一数据后，首先对数据进行校验，以确认数据是否在传送过程中发生错误；

j、在校验后，如果数据正确，则自动对数据进行分析识别处理，以将数据中包含的地物点的名称、地物点的类型及对应的经纬度解算出来，并向移动数据采集设备发出接收完成的指令，否则自动向移动数据采集设备发出要求设备重传数据的指令；

k、解算出来的地物点信息数据保存于数据库中，并自动绘制于电子地图上；

l、多媒体数据通过GPRS无线网络，或者internet上传到***服务器，***服务器根据采集器上的测距***、平衡差分***，对这些数据进行整理、分类，再分别保存到后台数据库***中；

m、***根据采集车、手持采集器的轨迹自动生成道路，根据测距计算道路宽度和等级，根据多媒体数据、GPS数据、测距管理产生信息点数据；

n、将GPS数据通过差分算法，通过进行GPS追踪算法和边缘线生成算法，针对地图上各种错综复杂的微相叠合及接触关系，***地归纳和设计多条规则，并按此规则智能校对地理数据；

o、在智能校对的基础上，智能地理数据报表生成***，生成信息点位置误差报表，道路拓扑误差偏移报表以及信息重复度报表，根据这些报表，寻找误差超过一定范围的GIS数据，重新校对，或生成信息点分布报表、自动采集工作量曲线图。

7、根据权利要求6所述的一种GIS自动成图方法，其特征是，1步骤所述的保存到后台数据库***的数据可以根据权限、数据仓库数据进行抽吸、提取和二次修改，以保障数据正确。

8、根据权利要求6所述的一种GIS自动成图方法，其特征是，m步骤所述的信息点数据由地理信息数据采集合成***整合到GIS中以矢量电子地图的形式反馈在中国全息电子地图上。

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