高分技術(shù)在交通行業(yè)的應(yīng)用

李晶

【摘 要】近幾年來(lái)，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(yùn)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(cè)評(píng)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(shí)促進(jìn)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(diǎn)，而且還具有客觀信息真實(shí)的采集等優(yōu)點(diǎn)。遙感圖像分辨率的提高、相關(guān)算法的加強(qiáng)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(yùn)輸領(lǐng)域廣發(fā)運(yùn)用。高分辨率遙感衛(wèi)星的亞米級(jí)觀測(cè)技術(shù)已經(jīng)能從點(diǎn)到面實(shí)現(xiàn)多方位的觀測(cè)，也能從各個(gè)方位準(zhǔn)確無(wú)誤的獲取信息，有效提高了交通運(yùn)輸業(yè)的信息化發(fā)展水平，也給運(yùn)輸部門(mén)的建設(shè)、管理、維護(hù)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(shū)記“精確扶貧”的戰(zhàn)略思想號(hào)召，中國(guó)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(lái)，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(cè)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(duì)農(nóng)村公路的建設(shè)完工狀況、對(duì)農(nóng)村公路準(zhǔn)確核查，有助于開(kāi)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(kāi)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(yùn)行情況調(diào)查驗(yàn)證是派人進(jìn)行抽查，或通過(guò)GPS設(shè)備收集一些道路信息咋室內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證。要切實(shí)把握農(nóng)村公路建設(shè)的現(xiàn)狀落實(shí)到實(shí)際中來(lái)，必將給交通精準(zhǔn)和扶貧工作帶來(lái)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(shí)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的諸多弊端。2015年以來(lái)，中國(guó)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(duì)湖南省農(nóng)村公路進(jìn)行了全面覆蓋調(diào)查，驗(yàn)證了規(guī)劃建設(shè)的完成情況。針對(duì)農(nóng)村道路調(diào)查驗(yàn)證的需要，開(kāi)發(fā)了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)算法和業(yè)務(wù)軟件，實(shí)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(cè)

中國(guó)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(hù)有更大的影響。在多年凍土區(qū)域使用雷達(dá)干涉測(cè)量來(lái)監(jiān)測(cè)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?chē)缆返穆访孀冃螌?duì)道路的影響。

2.1.3邊坡形變監(jiān)測(cè)

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

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

目前，包括交通運(yùn)輸業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)都在大力引進(jìn)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(cè)量等行業(yè)相比較。和測(cè)繪，運(yùn)輸業(yè)遙感的實(shí)際運(yùn)用，特別是高分辨率遙感技術(shù)，甚至工業(yè)化進(jìn)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(shì)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(diǎn)作為入手點(diǎn)，以交通運(yùn)輸業(yè)信息化為立足點(diǎn)，挖掘研究高分辨率遙感技術(shù)在交通運(yùn)輸業(yè)中的關(guān)鍵所在。

3.1公路網(wǎng)遙感特征判讀與識(shí)別

對(duì)遙感圖像的道路網(wǎng)絡(luò)的解釋有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。道路都是有寬度和長(zhǎng)度規(guī)定的，形狀類似于條狀帶或長(zhǎng)矩形，道路網(wǎng)有一定的規(guī)律，幾何特征顯而易見(jiàn)并且固定是它的優(yōu)點(diǎn)。其中一個(gè)缺點(diǎn)是道路寬度和周?chē)O(shè)施難以準(zhǔn)確提取，其次是農(nóng)村道路的隨機(jī)性和未開(kāi)發(fā)性。這導(dǎo)致對(duì)圖像的解決方式和模式認(rèn)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(xì)節(jié)更加多樣化，道路目標(biāo)更多，低分辨率更窄?？梢詤^(qū)分難以辨別速率圖像的高速公路，但同時(shí)，圖像中的非目標(biāo)噪聲污染將越來(lái)越嚴(yán)重。因此，難以在高分辨率圖像中提取高速公路特征。

3.2對(duì)社會(huì)環(huán)境的提升

高分辨率交通遙感的興起，除了對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)本身的影響外，還將對(duì)整個(gè)社會(huì)生活產(chǎn)生巨大的影響和改善。這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(gè)新的研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。長(zhǎng)期以來(lái)，由于數(shù)據(jù)采集能力和精度的限制，我國(guó)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(yùn)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(yùn)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(jìn)入交通遙感領(lǐng)域，為交通遙感帶來(lái)創(chuàng)新和活力，使更多的業(yè)務(wù)活動(dòng)成為現(xiàn)實(shí)，形成良性循環(huán)機(jī)制。不斷推進(jìn)“交通運(yùn)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(yùn)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(shí)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(jiàn)度、環(huán)境指數(shù)和災(zāi)害概率等新概念也將進(jìn)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(guó)的測(cè)繪行業(yè)已經(jīng)啟動(dòng)了國(guó)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(yùn)輸”集成了遙感資源和運(yùn)輸資源?！八陌l(fā)展和應(yīng)用是存在著巨大的內(nèi)部政府應(yīng)用和強(qiáng)大的民用需求。

4結(jié)語(yǔ)

高分遙感技術(shù)的引入將為運(yùn)輸業(yè)的陸地，水路和航空領(lǐng)域帶來(lái)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(kāi)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(yùn)用高科技的技術(shù)實(shí)施交通運(yùn)行情況的監(jiān)督控制，有利于過(guò)往車(chē)輛穩(wěn)定安全的運(yùn)行，也給人們的出行帶來(lái)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(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用具有可持續(xù)的遙感和交通經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿?，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬愛(ài)平.用現(xiàn)代化高分遙感技術(shù)“武裝”林業(yè)[J].中國(guó)農(nóng)村科技，2019（01）：38-40.

[2]白鴻起，李建.國(guó)產(chǎn)高分遙感技術(shù)在礦山環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用分析[J].測(cè)繪與空間地理信息，2018，41（09）：226-227+230.

[3]杜紅松.高分遙感和無(wú)人機(jī)技術(shù)在水土保持監(jiān)管中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)家參謀，2018（18）：287.

[4]張美玲.高分遙感圖像海岸帶變化監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2018.

（作者單位：交通運(yùn)輸通信信息工程質(zhì)量檢測(cè)中心）