高分技術(shù)在交通行業(yè)的應(yīng)用

李晶

【摘 要】近幾年來，高分辨率遙感技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有了空前的提高，高分辨率遙感技術(shù)在交通行業(yè)已經(jīng)運用非常成熟了，各種自然災(zāi)害引起的公路和水路被破壞的監(jiān)測評估也用到了高分辨率遙感技術(shù)，高分辨率遙感技術(shù)給這些工作提供了方便的同時促進了本行業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高分辨率衛(wèi)星；遙感技術(shù)；交通行業(yè)；應(yīng)用

1概述

高分辨率遙感技術(shù)是空間信息技術(shù)領(lǐng)域里重要的一部分，它具有覆蓋范圍寬泛，更新快速且容易，成本支出低等的特點，而且還具有客觀信息真實的采集等優(yōu)點。遙感圖像分辨率的提高、相關(guān)算法的加強完善提高了分辨遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍，現(xiàn)在已經(jīng)在公路，鐵路，水路和航空等各種交通運輸領(lǐng)域廣發(fā)運用。高分辨率遙感衛(wèi)星的亞米級觀測技術(shù)已經(jīng)能從點到面實現(xiàn)多方位的觀測，也能從各個方位準(zhǔn)確無誤的獲取信息，有效提高了交通運輸業(yè)的信息化發(fā)展水平，也給運輸部門的建設(shè)、管理、維護和其他工作節(jié)省了大量的成本支出。

2交通遙感技術(shù)應(yīng)用

2.1交通精準(zhǔn)扶貧

為了響應(yīng)習(xí)近平總書記“精確扶貧”的戰(zhàn)略思想號召，中國交通管理信息職能中心把高分辨率遙感數(shù)據(jù)道路網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)結(jié)合起來，發(fā)展農(nóng)村公路、貧困村位置、貧困村路線通常程度等信息的精確檢查檢測工作，并且生成了高清的農(nóng)村公路網(wǎng)圖像地圖，能高效的輔助檢查和對農(nóng)村公路的建設(shè)完工狀況、對農(nóng)村公路準(zhǔn)確核查，有助于開辟“扶貧最后一公里”，為各地方管制的交通精準(zhǔn)扶貧工作的順利開展提供有效的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。

2.1.1農(nóng)村公路調(diào)查與核查

傳統(tǒng)的農(nóng)村道路運行情況調(diào)查驗證是派人進行抽查，或通過GPS設(shè)備收集一些道路信息咋室內(nèi)進行驗證。要切實把握農(nóng)村公路建設(shè)的現(xiàn)狀落實到實際中來，必將給交通精準(zhǔn)和扶貧工作帶來一定的困難。從高分辨率遙感數(shù)據(jù)中獲取的鄉(xiāng)村道路的位置、寬度、里程、材料等，信息覆蓋面廣、更新周期快、客觀真實，有效彌補了傳統(tǒng)方法的諸多弊端。2015年以來，中國交通信息中心和湖南省交通廳利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)對湖南省農(nóng)村公路進行了全面覆蓋調(diào)查，驗證了規(guī)劃建設(shè)的完成情況。針對農(nóng)村道路調(diào)查驗證的需要，開發(fā)了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)算法和業(yè)務(wù)軟件，實現(xiàn)了遙感技術(shù)與交通精準(zhǔn)扶貧業(yè)務(wù)的深度整合。

2.1.2凍土區(qū)道路形變監(jiān)測

中國西部地區(qū)普遍覆蓋著永久凍土和季節(jié)性凍土。季節(jié)性凍脹和融化引起的地表變形是多年凍土區(qū)道路建設(shè)的主要危害因素。高寒地區(qū)鐵路和高速公路的穩(wěn)定性和日常操作、維護有更大的影響。在多年凍土區(qū)域使用雷達干涉測量來監(jiān)測道路的變形可以減少高寒冷作業(yè)的工作量，也有助于分析道路周圍道路的路面變形對道路的影響。

2.1.3邊坡形變監(jiān)測

道路邊坡是只路基兩側(cè)在修筑路基時為保證路基的穩(wěn)定性而設(shè)置的斜坡。我國的西北地區(qū)和中部地區(qū)的道路坡度因著地形、氣候、動土、風(fēng)化、膨脹土等外在因素的影響后，長期一段時間后就會出現(xiàn)路基變形和邊坡失穩(wěn)，路基就會出現(xiàn)濕滑的現(xiàn)象，邊坡失穩(wěn)坍塌嚴重影響了人們的出行安全，也給道路維修養(yǎng)護帶了的困難。我們可以采用雷達干涉技術(shù)，大面積的對邊坡變形監(jiān)控測算，精度能確定到毫米范圍，這樣降低了傳統(tǒng)監(jiān)測成本支出的問題，氣候影響的問題也解決了。

3交通運輸行業(yè)高分產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用障礙及未來展望

目前，包括交通運輸業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)都在大力引進遙感，GIS等現(xiàn)代信息發(fā)展技術(shù)，從內(nèi)到外提高了行業(yè)信息的科學(xué)管理水平，但與農(nóng)業(yè)，林業(yè)，氣象，測量等行業(yè)相比較。和測繪，運輸業(yè)遙感的實際運用，特別是高分辨率遙感技術(shù)，甚至工業(yè)化進程都略顯落后，不僅有其應(yīng)用要求，而且還有其自身具有優(yōu)勢的原因。那么如何突破限制其快速發(fā)展的缺陷，首先需要了解其障礙，以高分辨率遙感的特點作為入手點，以交通運輸業(yè)信息化為立足點，挖掘研究高分辨率遙感技術(shù)在交通運輸業(yè)中的關(guān)鍵所在。

3.1公路網(wǎng)遙感特征判讀與識別

對遙感圖像的道路網(wǎng)絡(luò)的解釋有其優(yōu)點和缺點。道路都是有寬度和長度規(guī)定的，形狀類似于條狀帶或長矩形，道路網(wǎng)有一定的規(guī)律，幾何特征顯而易見并且固定是它的優(yōu)點。其中一個缺點是道路寬度和周圍設(shè)施難以準(zhǔn)確提取，其次是農(nóng)村道路的隨機性和未開發(fā)性。這導(dǎo)致對圖像的解決方式和模式認知程度等遙感技術(shù)的高要求和新需求。高分辨率遙感圖像，尤其是高分辨率SAR圖像，用于提取道路網(wǎng)絡(luò)圖像。在圖像分辨率的不斷提高中，各種細節(jié)更加多樣化，道路目標(biāo)更多，低分辨率更窄。可以區(qū)分難以辨別速率圖像的高速公路，但同時，圖像中的非目標(biāo)噪聲污染將越來越嚴重。因此，難以在高分辨率圖像中提取高速公路特征。

3.2對社會環(huán)境的提升

高分辨率交通遙感的興起，除了對交通運輸業(yè)本身的影響外，還將對整個社會生活產(chǎn)生巨大的影響和改善。這主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，深入研究高分辨率交通遙感將不可避免地在“交通遙感”作為一個新的研究領(lǐng)域取得重大進展。長期以來，由于數(shù)據(jù)采集能力和精度的限制，我國交通遙感發(fā)展緩慢。然而，隨著高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)支持交通運輸業(yè)的能力已經(jīng)能夠滿足許多業(yè)務(wù)需求。遙感不再是運輸業(yè)的“紙上談兵”，隨著業(yè)務(wù)能力的提高，更多的資源和人才將進入交通遙感領(lǐng)域，為交通遙感帶來創(chuàng)新和活力，使更多的業(yè)務(wù)活動成為現(xiàn)實，形成良性循環(huán)機制。不斷推進“交通運輸”和“遙感”兩大交叉領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。第二，作為21世紀(jì)的高新技術(shù)，遙感技術(shù)與交通運輸業(yè)的結(jié)合將使遙感技術(shù)更貼近人們的日常生活，使更多的人能夠理解遙感，識別遙感。隨著基于高分辨率遙感的旅游和物流服務(wù)的推廣，除了基本的道路信息和擁堵信息外，能見度、環(huán)境指數(shù)和災(zāi)害概率等新概念也將進入我們的日常生活。

3.3基于交通一張圖的政務(wù)和民用

目前，中國的測繪行業(yè)已經(jīng)啟動了國家授權(quán)的“天地圖”等調(diào)查地圖，但與人“吃，穿，住，行”中的“行”關(guān)系最密切的交通行業(yè)缺乏這種“運輸”集成了遙感資源和運輸資源。“它的發(fā)展和應(yīng)用是存在著巨大的內(nèi)部政府應(yīng)用和強大的民用需求。

4結(jié)語

高分遙感技術(shù)的引入將為運輸業(yè)的陸地，水路和航空領(lǐng)域帶來明顯的生產(chǎn)力提升和業(yè)務(wù)水平提升，并且大規(guī)模開發(fā)的潛力巨大。大力發(fā)展高分遙感技術(shù)，在交通行業(yè)運用高科技的技術(shù)實施交通運行情況的監(jiān)督控制，有利于過往車輛穩(wěn)定安全的運行，也給人們的出行帶來了方便，從而提高了交通行業(yè)的效率。因此，高分遙感在交通運輸業(yè)中的應(yīng)用具有可持續(xù)的遙感和交通經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Γ哂猩钸h的社會影響。

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（作者單位：交通運輸通信信息工程質(zhì)量檢測中心）