“天眼”繪就農(nóng)村公路網(wǎng)

本刊特約記者 李麗 曾杰 巢倫

“遙感是軍民兩用技術(shù)，通過軍民融合示范項目的牽引，現(xiàn)已廣泛應用于交通運輸領域，特別是交通精準扶貧、計劃執(zhí)行情況評估、建設監(jiān)管和災害應急等方面，是‘三去一降一補’的重要抓手，是交通運輸行業(yè)加強事中事后監(jiān)管的一個典型案例，也是交通運輸軍民深度融合的直接體現(xiàn)?！敝袊煌ㄍㄐ判畔⒅行模ê喎Q“通信中心”）主任曹德勝表示。

遙感衛(wèi)星，業(yè)內(nèi)俗稱為“天眼”，平時看似遙遠的高科技，如今已經(jīng)來到你我身邊，正在融入交通運輸行業(yè)各個領域。8月22日，本刊記者來到通信中心，探索遙感衛(wèi)星與公路的融合。

“天眼”發(fā)力惠及交通

一向以軍事應用為主的衛(wèi)星如何與交通運輸行業(yè)結(jié)緣？“地震、洪水等災毀情況嚴重時，導致道路通行受阻，無法得知震中情況。因此，衛(wèi)星被應用到應急救災中，遙感影像增強技術(shù)能夠計算災毀面積、核實并備案修建工作等情況。2014年，‘四好農(nóng)村路’被提出以后，通信中心開始將遙感應用到農(nóng)村公路領域，用于農(nóng)村公路加寬、硬化核查等?！辈艿聞俑嬖V記者。

自此，遙感技術(shù)與公路緊密相連。具體來說，遙感技術(shù)目前已經(jīng)實現(xiàn)部級層面落地應用，主要為支撐交通運輸部各司局開展督導工作，包括建制村通硬化路完成情況、新改建農(nóng)村公路完成情況、中央投資新改建項目（高速公路、國省干線）建設進度、公路災毀重建項目、公路災害應急處置與保障、內(nèi)河航道船只擁堵情況跟蹤等核查與評估工作。

而在省級應用層面，則主要是支撐各省交通運輸主管部門開展相關管理工作，包括公路基礎設施底數(shù)調(diào)查、農(nóng)村公路精準扶貧核查、重大建設項目計劃核查、“組組通”規(guī)劃核查、重大工程監(jiān)管、交通災害監(jiān)測與應急保障、公路水毀監(jiān)測與評估、形變監(jiān)測、交通BIM應用、交通“一張圖”建設等。

助力“四好農(nóng)村路”建設

“目前，通過遙感影像信息提取、綜合分析等方法手段能夠識別提取交通路線，交通基礎設施，交通地形、環(huán)境等各類交通信息，為農(nóng)村公路規(guī)劃、設計、建設和管理決策與服務等一系列應用提供科學技術(shù)手段，為交通運輸行業(yè)提供更為直觀、有效的空間信息支撐。”初踏進通信中心大門，工作人員便這樣告訴記者。

據(jù)通信中心空間信息事業(yè)部交通遙感所總監(jiān)李麗介紹，利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)，能夠清楚地看到農(nóng)村公路的數(shù)量、分布、走向、里程、寬度、類型，以及建制村和自然村的位置、戶數(shù)、通暢情況等，能夠徹底摸清農(nóng)村公路底數(shù)，打通交通精準扶貧最后一公里，提高農(nóng)村公路數(shù)據(jù)的客觀性和準確性。同時，基于遙感技術(shù)核查農(nóng)村公路通達通暢情況，科學準確評估農(nóng)村公路建設需求，為農(nóng)村公路建設提供客觀精準的信息支撐。

以湖南為例，2015年以來，通信中心利用高分遙感技術(shù)，幫助湖南完成了全省21萬平方公里土地上超過19萬公里農(nóng)村公路的調(diào)查與核查工作，準確查清了該省農(nóng)村公路的現(xiàn)狀，摸清建設需求，助力打通該省交通精準扶貧的“最后一公里”。

跟蹤核查農(nóng)村公路建設規(guī)劃計劃，增強農(nóng)村公路建設監(jiān)管。在摸清農(nóng)村公路現(xiàn)狀基礎上，利用遙感影像核查結(jié)果與上報的農(nóng)村公路、組組通、村村通等建設規(guī)劃與計劃進行對比分析，找出虛報里程、已建后補等情況，及時評估農(nóng)村公路項目的開工情況、建設進度和通車情況，實現(xiàn)農(nóng)村公路建設事中、事后監(jiān)管。

種植大豆時，應首先選擇適宜的品種，不同的地理環(huán)境，種植面積適合不同大豆品種的生長，大豆窄行高產(chǎn)栽培技術(shù)一般用于矮稈、低稈或半低稈品種。選擇合適的品種后，對種子進行篩選。種子純度在98%以上，水分含量在13%以上，應達到標準水平。由于某些種子原因，一些被蟲咬或不飽的大豆應該去掉，以防止大豆的生長。

通過遙感影像分析可知，紅線為自然村優(yōu)選通達路線，路面寬度不小于3。

2015年10月至2017年1月工程4期施工進度對比

以湖南為代表的“四好農(nóng)村路”建、管、養(yǎng)、運遙感服務創(chuàng)新模式

湖南省是首個利用遙感技術(shù)開展“四好農(nóng)村路”核查的省份。遙感技術(shù)現(xiàn)已應用于湖南省“四好農(nóng)村路”建、管、養(yǎng)、運的全業(yè)務鏈條，既提供了全面準確的信息支撐，同時也提供了科學有效的評估手段，形成了一項新型服務模式。

在農(nóng)村公路的規(guī)劃階段，利用遙感技術(shù)客觀準確評估農(nóng)村公路的建設需求量，合理規(guī)劃路線；在建設計劃制定階段，使用遙感技術(shù)核查農(nóng)村公路計劃的合理性、真實性，將每一分資金用到實處。在建設完成后，利用高分辨率遙感影像對農(nóng)村公路建設情況進行核查，及時發(fā)現(xiàn)公路的建設里程、寬度、材質(zhì)、路線等是否按計劃建設，在一定程度上避免降低標準、以次充好的現(xiàn)象發(fā)生。在養(yǎng)護運維階段，可及時發(fā)現(xiàn)公路水毀、油返砂、危橋、滑坡等問題，準確分析農(nóng)村公路提質(zhì)改造和安全改造的工程量。

2015年以來，通信中心利用高分遙感技術(shù)，完成了8000多個貧困村和50多個貧困縣的通達、通暢情況核查的工作，準確查清了全省農(nóng)村公路的現(xiàn)狀，評估了農(nóng)村公路計劃執(zhí)行完成情況，掌握了貧困規(guī)模與農(nóng)村公路實際建設需求。湖南已經(jīng)形成了農(nóng)村公路“建、管、養(yǎng)、運”遙感服務模式，對于提高湖南省公路建設基礎數(shù)據(jù)質(zhì)量，保障交通建設、管理、養(yǎng)護、運營相關規(guī)劃、計劃等的準確性、指導性具有重要意義。

圖為通過車載激光掃描儀對青藏公路（國道109線）進行數(shù)據(jù)采集所獲得的三維點云數(shù)據(jù)，該成果能夠客觀準確地反映公路的實際情況，并為各項交通業(yè)務的開展提供基礎數(shù)據(jù)支撐。

以貴州為例，通信中心完成了全省9市州88個縣4萬多個村組，9.7萬多公里通組公路的核查，為貴州交通主管部門摸清扶貧規(guī)模，核查各級上報建設需求的準確性提供了可靠的依據(jù)，提升了扶貧的精準性，保障了扶貧資金的有效使用。

支撐公路安防工程現(xiàn)狀分析，輔助農(nóng)村公路日常養(yǎng)護。針對急彎陡坡、臨水臨崖等重點路段，可以通過遙感三維建模與地形分析技術(shù)，提取重點路段的坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、安全設施等信息，輔助安全隱患排查，對農(nóng)村公路的安全治理規(guī)劃、高危路段改造評估等提供科學技術(shù)手段支持。

2015年，通信中心開展了川藏公路、青藏公路三維數(shù)據(jù)掃描采集工作，利用遙感數(shù)據(jù)對重點路段地形地貌進行三維建模，為西藏地區(qū)道路管理養(yǎng)護提供數(shù)據(jù)支持和可視化平臺，為輔助公路日常養(yǎng)護提供了一種新手段。

輔助農(nóng)村公路客運班線制定，加強農(nóng)村公路運行管理。利用高分遙感影像和核查數(shù)據(jù)，對農(nóng)村客運班線通達情況進行評估，分析線路是否具備通客運班車的條件，對路面寬度、道路坡度、轉(zhuǎn)彎半徑、窄橋、高邊坡等進行綜合分析，可以為農(nóng)村客運班線的線路制定調(diào)整提供輔助決策支持。

省錢、省時、省力

觀測對比左右路段，藍色實線為已鋪裝路段，橙色虛線為未鋪裝路段。

與傳統(tǒng)的農(nóng)村公路建、管、養(yǎng)、運方式相比，遙感技術(shù)在農(nóng)村公路的應用具有較多優(yōu)勢。

在規(guī)劃階段，節(jié)省人力、物力成本。例如，我國的高分二號衛(wèi)星每幅的覆蓋范圍為500多平方公里，審核3000公里的道路線位，最多2天即可完成。而利用傳統(tǒng)的采集方式，大約需要2個月到3個月的時間。

在建設階段，利用遙感能夠掌握施工進度，根據(jù)模型快速算出施工進程，也能夠觀測到施工隊伍現(xiàn)場組織和施工條件的動態(tài)變化，知曉施工動態(tài)。

在養(yǎng)護階段，能夠快速高效地核查公路現(xiàn)狀，掌握需要養(yǎng)護路段。要全面掌握農(nóng)村公路的通達情況，僅靠傳統(tǒng)人工巡查、報送的手段，無法避免瞞報、誤報、錯報、漏報等情況。遙感技術(shù)作為高科技信息化手段，在能夠保證真實性的同時大大提高效率，還節(jié)省了資金。

“遙感技術(shù)在農(nóng)村公路的應用，也倒逼技術(shù)的發(fā)展進步?！辈艿聞俳榻B說，基于公路養(yǎng)護的需要，遙感技術(shù)已經(jīng)能夠識別公路路面材質(zhì)等。

在未來，公路的養(yǎng)護是持續(xù)進行的，人工巡檢需要耗費大量時間并且非常辛苦，且現(xiàn)在越來越少的年輕群體愿意從事養(yǎng)路工作，遙感技術(shù)代替人工巡檢是大勢所趨。

擁抱新技術(shù)，迎接新業(yè)態(tài)

借鑒幾次工業(yè)革命的歷史，技術(shù)潮流的到來如龍卷風一樣，一旦來臨，勢不可擋。對于公路行業(yè)從業(yè)者來說，如今行業(yè)新業(yè)態(tài)已經(jīng)來臨，遙感技術(shù)必將為“四好農(nóng)村路”帶來益處，只有勇敢擁抱新業(yè)態(tài)，迎接、吸收新業(yè)態(tài)，借助技術(shù)的東風為傳統(tǒng)行業(yè)注入新的活力。

通信中心與空客公司的簽約揭牌儀式

2017年3月3日，交通運輸部軍民融合工作領導小組召開會議，要求推進交通運輸軍民融合由“初步融合”向“深度融合”發(fā)展邁進。在2018年，交通運輸部不斷提及加深遙感技術(shù)與交通的深度融合。2018年至2019年，每年在全國17個省市應用遙感技術(shù)。這是加快推進新舊功能轉(zhuǎn)變的方式，公路領域很多傳統(tǒng)手段已經(jīng)不足以提升行業(yè)生產(chǎn)力水平，尋找提高生產(chǎn)力的新方法、新途徑成為必然。

“目前，高分遙感已經(jīng)深度應用到很多民用領域，公路如果能夠擁抱遙感技術(shù)，那么整個行業(yè)生產(chǎn)力水平至少提高一倍?！?/p>

遙感技術(shù)雖然已經(jīng)成功應用到“四好農(nóng)村路”中，但其本身仍然是根據(jù)需要而不斷發(fā)展的，“目前，高分影像的空間分辨率仍在不斷提高，影像獲取及時性及真實性也在不斷提高……發(fā)展是永無止境的。多技術(shù)的融合，是今后交通遙感技術(shù)應用的必然趨勢?！辈艿聞俦硎?，作為較傳統(tǒng)的公路行業(yè)，遙感技術(shù)在交通運輸行業(yè)的應用已經(jīng)落后于其他領域了，更應該策馬加鞭，加強遙感技術(shù)在行業(yè)中的應用廣度及深度。

通信中心業(yè)務核心

通信中心兼顧科研院所、事企單位的優(yōu)勢，擁有90余人的交通遙感專業(yè)團隊，75%以上是遙感、測繪、地理信息系統(tǒng)等相關專業(yè)的優(yōu)秀博士、碩士人員，是國內(nèi)最早從事交通遙感技術(shù)研究與應用的專業(yè)團隊，目前已經(jīng)在路網(wǎng)自動化提取、InSAR形變監(jiān)測、道路路域變化檢測、路面健康狀況檢測與評估等多項技術(shù)上取得了突破性成果，并于2018年榮獲地理信息科技進步獎一等獎。作為交通運輸部部屬單位，中心與軍方、資源衛(wèi)星應用中心、空客公司、二十一世紀應用股份有限公司等單位簽訂了合作協(xié)議，并與空中客車集團防務與航天公司成立了聯(lián)合實驗室，具備專用數(shù)據(jù)傳輸鏈路，能夠快速獲取國內(nèi)外遙感影像數(shù)據(jù)，能夠及時全面地掌握行業(yè)需求，實現(xiàn)交通運輸行業(yè)的工程化遙感應用。通信中心在產(chǎn)學研研究基礎上，緊扣交通業(yè)務需求，打造交通遙感應用基礎平臺，主動協(xié)助交通主管部門推進交通遙感應用的標準規(guī)范制定，形成遙感服務的長效機制模式，為部省相關業(yè)務提供了輔助支撐。