鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)研究

鄧?yán)^偉,趙 海,張冠軍

(中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300251)

引言

鐵路應(yīng)急測繪是鐵路主管部門為應(yīng)對自然災(zāi)害、事故災(zāi)難和公共安全等突發(fā)事件，高效、高質(zhì)量地提供各類基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、測繪成果和技術(shù)服務(wù)的保障性工作，可以根據(jù)災(zāi)情需要開展衛(wèi)星定位、快速勘測、測繪成果制作及實(shí)時(shí)監(jiān)測等技術(shù)服務(wù)[1]。鐵路應(yīng)急測繪保障工作貫穿鐵路突發(fā)事件的預(yù)防、響應(yīng)、處置和恢復(fù)全過程，是鐵路應(yīng)急保障體系建設(shè)的首要內(nèi)容和基礎(chǔ)性工作。

近年來，僅中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)參與的鐵路工程相關(guān)的應(yīng)急搶險(xiǎn)項(xiàng)目就有數(shù)起，如某鐵路隧道疑似滑坡、某客專隧道裂縫、某客專隧道進(jìn)口洞頂?shù)乇頉_溝整治、某鐵路隧道進(jìn)口陡坡發(fā)生滑塌、某鐵路AT所及某鐵路大橋洪水災(zāi)害、某鐵路大橋安全監(jiān)測等。另外，世界范圍內(nèi)火車脫軌、異物侵線及懸浮物懸掛接觸網(wǎng)等各類事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響列車運(yùn)營安全。

鐵路應(yīng)急測繪保障工作總體呈現(xiàn)“急、難、險(xiǎn)”特點(diǎn)，任務(wù)艱巨且社會關(guān)注度極高，責(zé)任重大。因此，構(gòu)建全面、先進(jìn)、現(xiàn)代化的新型鐵路工程應(yīng)急測繪保障體系[2]，研究面向新技術(shù)、新裝備的應(yīng)急測繪保障基本技術(shù)流程，完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對全面提升鐵路行業(yè)的應(yīng)急測繪保障能力十分必要。通過建立健全鐵路應(yīng)急測繪保障系統(tǒng)，可以制定出針對各類常見突發(fā)自然災(zāi)害或突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案[3]，為鐵路應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮提供決策依據(jù)；可以更靈活、更準(zhǔn)確地選用專業(yè)測繪技術(shù)與測繪裝備進(jìn)行勘測，為搶險(xiǎn)工程勘察設(shè)計(jì)提供最準(zhǔn)確有效的應(yīng)急解決措施[4]；可以提供最專業(yè)的鐵路應(yīng)急測繪保障隊(duì)伍，最大程度保證搶險(xiǎn)工程建設(shè)管理和運(yùn)營安全的高效性、快速性和準(zhǔn)確性。

1 鐵路應(yīng)急測繪保障現(xiàn)狀分析

《中華人民共和國測繪法》對國家應(yīng)急測繪保障工作有明確規(guī)定，該工作是自然資源部門的法定職責(zé)。原國家測繪局于2009年頒布了《國家測繪應(yīng)急保障預(yù)案》，隨后上海、天津、福建等各地也陸續(xù)制定了相應(yīng)的地方應(yīng)急測繪保障預(yù)案[5]。2019年底，國家應(yīng)急保障能力建設(shè)項(xiàng)目基本完成，衛(wèi)星航空應(yīng)急測繪、災(zāi)害現(xiàn)場應(yīng)急勘測、應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)快速集成處理與成果發(fā)布、應(yīng)急測繪地理信息資源共享等系統(tǒng)相繼投入使用[6]。國家應(yīng)急測繪保障體系在處理大型公共突發(fā)事件中發(fā)揮了重要作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：提供各種詳實(shí)的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為搶險(xiǎn)救災(zāi)、分析災(zāi)后形勢提供寶貴的基礎(chǔ)資料；組織獲取災(zāi)害發(fā)生后的航攝遙感實(shí)時(shí)影像和地理信息數(shù)據(jù)，對抗災(zāi)救災(zāi)指揮決策、災(zāi)情評估等具有重要作用[7]；維護(hù)、更新應(yīng)急地理信息服務(wù)平臺，服務(wù)主管部門決策和指揮等。

相較于國家應(yīng)急測繪保障能力建設(shè)，鐵路系統(tǒng)目前尚未建立鐵路應(yīng)急測繪保障體系，沒有形成成熟可行的應(yīng)急測繪保障機(jī)制?？偨Y(jié)近年來的鐵路工程應(yīng)急測繪保障項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段鐵路應(yīng)急測繪保障主要存在以下困難。

(1)鐵路應(yīng)急測繪保障體系不健全。鐵路應(yīng)急測繪保障主要是針對突發(fā)事件進(jìn)行地理信息測繪工作，其工作性質(zhì)本身屬于測繪專業(yè)領(lǐng)域，但由于災(zāi)害區(qū)域的復(fù)雜性，任務(wù)執(zhí)行過程中具備一定的危險(xiǎn)性與不確定性[8]。另外，突發(fā)事件現(xiàn)場的決策者往往不是測繪專業(yè)人員，測繪專業(yè)僅憑現(xiàn)場人員發(fā)來的局部圖片或者簡單語言描述去決定如何響應(yīng)應(yīng)急測繪保障難度很大。因此，需要研究并制定針對各類常見突發(fā)自然災(zāi)害或突發(fā)事件的預(yù)案，形成完善的鐵路工程應(yīng)急測繪保障體系，再出現(xiàn)類似事件時(shí)，可以更快速、準(zhǔn)確地確定所需要的技術(shù)、裝備、人員和方案[9]。

(2)鐵路應(yīng)急測繪隊(duì)伍建設(shè)不完善。鐵路應(yīng)急搶險(xiǎn)是一場與時(shí)間賽跑的戰(zhàn)斗，作為排頭兵的測繪人員必須做到分秒必爭，因此作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)以及裝備儀器配備尤為重要。目前由于鐵路行業(yè)缺乏專業(yè)應(yīng)急測繪保障人才隊(duì)伍，重大災(zāi)害發(fā)生時(shí)往往只能臨時(shí)抽調(diào)人員和儀器開展工作，無法最大程度保證應(yīng)急測繪的效率[10]。因此，針對鐵路行業(yè)應(yīng)急保障的具體需求，組建一支能夠輻射全國鐵路網(wǎng)、“天空地”一體化、機(jī)動(dòng)靈活的國家級鐵路應(yīng)急測繪隊(duì)伍十分必要。

(3)災(zāi)后現(xiàn)場數(shù)據(jù)獲取能力和傳輸效率不足。突發(fā)事件區(qū)域通常存在交通破壞、環(huán)境復(fù)雜、氣象惡劣及地面控制信息損毀等諸多不利因素，嚴(yán)重影響災(zāi)后現(xiàn)場傳統(tǒng)測繪手段的數(shù)據(jù)獲取效率和精度[11]。因此，應(yīng)急救援項(xiàng)目需要研究災(zāi)害區(qū)域地理坐標(biāo)基準(zhǔn)快速構(gòu)建、多源傳感器高精度集成及高分辨率遙感數(shù)據(jù)獲取等技術(shù)，例如利用北斗技術(shù)快速建立測區(qū)控制基準(zhǔn)；配套搭載高精度的定位定姿設(shè)備來輔助提升航測遙感數(shù)據(jù)的獲取精度和質(zhì)量；通過多種數(shù)據(jù)采集技術(shù)相組合的方式，提升數(shù)據(jù)采集的靈活度、準(zhǔn)確性和作業(yè)效率；通過應(yīng)急保障車、5G傳輸或者衛(wèi)星傳輸專網(wǎng)等，保證應(yīng)急測繪保障的信息交換的有效性和工作可行性[12]。

(4)數(shù)據(jù)處理、信息挖掘及發(fā)布服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)不成熟。鐵路應(yīng)急測繪保障重點(diǎn)在于時(shí)間緊迫，每個(gè)環(huán)節(jié)都要求高效、快速、準(zhǔn)確。得益于當(dāng)前高性能計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，以軟硬件結(jié)合的異構(gòu)高性能處理技術(shù)和集群并行處理的流計(jì)算技術(shù)形成，使得數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理成為可能。例如，云計(jì)算可以大幅提升數(shù)據(jù)在線處理效率，提升時(shí)效性；計(jì)算機(jī)視覺、深度學(xué)習(xí)和人工智能網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可以提升基于地理信息數(shù)據(jù)的道路、河流及建筑等典型空間對象的識別、提取的精度和效率[13]。多源空間與非空間數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)的不斷發(fā)展，讓災(zāi)害現(xiàn)場的災(zāi)損信息智能化對比、提取與綜合解譯的實(shí)現(xiàn)成為可能，但是目前這些技術(shù)均還不成熟，如果要應(yīng)用在鐵路應(yīng)急測繪保障中，需要進(jìn)一步深入研究和立項(xiàng)攻關(guān)。

總體而言，鐵路應(yīng)急測繪保障的能力和發(fā)展程度仍落后于國家其他領(lǐng)先行業(yè)，因此，急需加快構(gòu)建鐵路應(yīng)急測繪保障體系，做好頂層設(shè)計(jì)。在整個(gè)鐵路行業(yè)，建設(shè)專業(yè)應(yīng)急救援隊(duì)伍，配置現(xiàn)代化應(yīng)急測繪保障裝備，強(qiáng)化應(yīng)急測繪保障宣傳、教育、培訓(xùn)和演練，制定鐵路應(yīng)急測繪保障預(yù)案，提升災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。通過鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)，構(gòu)建應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的獲取、處理與分析，以及災(zāi)情監(jiān)測、評估與服務(wù)等技術(shù)體系和裝備體系，形成高適應(yīng)性、高機(jī)動(dòng)性、高響應(yīng)速度的鐵路應(yīng)急測繪保障服務(wù)能力[14]。

2 鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)

2.1 構(gòu)建鐵路應(yīng)急測繪保障體系

鐵路應(yīng)急測繪保障體系的核心是鐵路主管部門面對突發(fā)事件時(shí)，能夠高效有序地提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的獲取、傳輸、處理與分析，和應(yīng)急服務(wù)平臺運(yùn)行、維護(hù)與更新等測繪技術(shù)保障服務(wù)[15]。

鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)應(yīng)包括鐵路應(yīng)急測繪裝備及隊(duì)伍建設(shè)、鐵路應(yīng)急測繪保障預(yù)案及工作機(jī)制建設(shè)、鐵路應(yīng)急測繪保障技術(shù)體系建設(shè)和鐵路應(yīng)急測繪保障中心建設(shè)等內(nèi)容。如圖1所示。

圖1 鐵路應(yīng)急測繪保障體系

(1)鐵路應(yīng)急測繪裝備及隊(duì)伍建設(shè)。應(yīng)急測繪裝備包括工業(yè)級無人機(jī)，各類光學(xué)、多光譜及激光雷達(dá)傳感器，應(yīng)急保障車，全站儀及GNSS接收機(jī)等人工或自動(dòng)化監(jiān)測設(shè)備。隊(duì)伍建設(shè)主要為培養(yǎng)一大批專業(yè)素質(zhì)過硬的專業(yè)技術(shù)人員，遇到災(zāi)害時(shí)具備機(jī)動(dòng)靈活、快速響應(yīng)的能力。

(2)鐵路應(yīng)急測繪保障預(yù)案及工作機(jī)制建設(shè)。鐵路應(yīng)急測繪保障預(yù)案是鐵路應(yīng)急測繪管理工作的重要基礎(chǔ)，更是鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)的首要工作，包括應(yīng)急測繪保障范圍、技術(shù)體系、應(yīng)急響應(yīng)、指揮調(diào)度和保障措施等內(nèi)容。鐵路應(yīng)急測繪工作機(jī)制是鐵路應(yīng)急測繪保障預(yù)案能否順利落實(shí)和執(zhí)行的重要保證；通過應(yīng)急測繪工作機(jī)制的建設(shè)，鐵路應(yīng)急測繪保障隊(duì)伍應(yīng)具備在國內(nèi)鐵路發(fā)生重大突發(fā)事件后12 h內(nèi)能夠達(dá)到現(xiàn)場并提供第一批現(xiàn)場應(yīng)急測繪成果的能力，初步滿足鐵路主管部門應(yīng)對突發(fā)事件和防災(zāi)減災(zāi)等工作的需要，如圖2所示。

圖2 鐵路應(yīng)急測繪保障工作機(jī)制

(3)鐵路應(yīng)急測繪保障技術(shù)體系建設(shè)。包括鐵路應(yīng)急測繪保障法律法規(guī)和鐵路應(yīng)急測繪技術(shù)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。在國家層面，《中華人民共和國測繪法》《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》《中華人民共和國測繪成果管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)對應(yīng)急測繪保障工作提出了明確要求，鐵路應(yīng)急測繪保障工作過程中可以參照執(zhí)行。鐵路系統(tǒng)可以依據(jù)這些法律法規(guī)制定相應(yīng)的規(guī)章制度，依托現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及總結(jié)，制定相應(yīng)的鐵路應(yīng)急測繪技術(shù)規(guī)程，各執(zhí)行單位根據(jù)實(shí)際作業(yè)需要可以制定相應(yīng)的應(yīng)急測繪作業(yè)手冊或者標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程。

2.2 建設(shè)鐵路應(yīng)急測繪保障中心

鐵路應(yīng)急測繪保障中心的主要任務(wù)是結(jié)合既有案例及收集相關(guān)資料，制定鐵路工程應(yīng)急測繪保障預(yù)案、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及構(gòu)建應(yīng)急測繪保障體系。根據(jù)鐵路工程應(yīng)急測繪的具體需求，研究應(yīng)急測繪響應(yīng)機(jī)制及技術(shù)裝備配備，研究專業(yè)的鐵路應(yīng)急測繪團(tuán)隊(duì)建設(shè)，形成一支技術(shù)能力和思想素質(zhì)過硬的鐵路應(yīng)急測繪保障隊(duì)伍，快速執(zhí)行應(yīng)急測繪保障工作。

鐵路應(yīng)急測繪保障中心具體建設(shè)可分為三部分，分別是鐵路應(yīng)急測繪保障組織機(jī)構(gòu)建設(shè)、鐵路應(yīng)急測繪保障指揮中心建設(shè)和鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心建設(shè)。應(yīng)急測繪保障組織機(jī)構(gòu)包括設(shè)立專門的應(yīng)急保障領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌、組織全國鐵路應(yīng)急測繪保障工作，指揮協(xié)調(diào)下設(shè)各機(jī)構(gòu)實(shí)施應(yīng)急保障工作，在領(lǐng)導(dǎo)小組的領(lǐng)導(dǎo)下密切配合，各機(jī)構(gòu)共同承擔(dān)相應(yīng)應(yīng)急測繪保障任務(wù)[16]。應(yīng)急測繪保障指揮中心根據(jù)測繪應(yīng)急保障資源共享中心提供的數(shù)據(jù)和成果信息做出快速響應(yīng)、合理準(zhǔn)確的決策和指揮調(diào)度。鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心負(fù)責(zé)應(yīng)急測繪數(shù)據(jù)的收集、采集、處理與分析、發(fā)布與提供等，是鐵路應(yīng)急保障體系最關(guān)鍵的部分。

(1)建設(shè)鐵路應(yīng)急測繪保障組織機(jī)構(gòu)

鐵路應(yīng)急測繪保障組織機(jī)構(gòu)設(shè)置至少應(yīng)包括領(lǐng)導(dǎo)組、技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)、設(shè)備保障組、任務(wù)調(diào)度組、執(zhí)行工作組和技術(shù)攻關(guān)組等，各分支機(jī)構(gòu)各司其職，協(xié)同工作，如圖3所示。

圖3 鐵路應(yīng)急測繪保障組織機(jī)構(gòu)

鐵路應(yīng)急測繪保障中心的建設(shè)可以分兩步走，前期以中國國家鐵路集團(tuán)駐地(北京)建設(shè)鐵路應(yīng)急測繪保障主中心，在國鐵集團(tuán)相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下建立應(yīng)急測繪保障指揮中心，在國鐵集團(tuán)主數(shù)據(jù)中心搭建鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心；后期根據(jù)應(yīng)急測繪保障需要，在東南、西南、華中、華北、西北及東北等地分別建立應(yīng)急測繪聯(lián)絡(luò)分中心。從而實(shí)現(xiàn)面向全路建立相應(yīng)應(yīng)急測繪保障主中心和各應(yīng)急測繪聯(lián)絡(luò)分中心的布局計(jì)劃，達(dá)到輻射全國鐵路的效果。

(2)建設(shè)鐵路應(yīng)急測繪保障指揮中心

鐵路應(yīng)急測繪保障指揮中心的功能在于，根據(jù)鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心提供的測繪地理信息數(shù)據(jù)和成果信息快速響應(yīng)做出正確有效的決策，并開展應(yīng)急指揮調(diào)度工作。應(yīng)急測繪保障指揮中心的建設(shè)應(yīng)包括視頻協(xié)同工作系統(tǒng)建設(shè)、與應(yīng)急測繪保障資源共享中心進(jìn)行信息交換的應(yīng)急專網(wǎng)建設(shè)、與災(zāi)害現(xiàn)場應(yīng)急測繪保障工作組之間的數(shù)據(jù)回傳專網(wǎng)建設(shè)等。通過應(yīng)急專網(wǎng)、數(shù)據(jù)回傳專網(wǎng)及視頻協(xié)同工作系統(tǒng)的建設(shè)，可以大幅提高災(zāi)害現(xiàn)場資料獲取、處理及分析的時(shí)效性，同時(shí)也可以大幅提升指揮中心的決策效率和決策有效性。

(3)建設(shè)鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心

鐵路應(yīng)急測繪保障資源共享中心的建設(shè)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)源、軟硬件環(huán)境、資源管理及發(fā)布系統(tǒng)等。

①數(shù)據(jù)源。主要包括高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、InSAR數(shù)據(jù)、航空攝影數(shù)據(jù)、無人機(jī)低空航攝數(shù)據(jù)、三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)、GNSS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、全站儀人工/自動(dòng)化觀測數(shù)據(jù)及水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)等；還包括測繪成果/產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫及其他信息資料數(shù)據(jù)庫等[17]。

②軟硬件環(huán)境。主要為支撐數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)收發(fā)、成果分析應(yīng)用及維護(hù)系統(tǒng)平臺運(yùn)行的軟硬件環(huán)境，如數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和軟件系統(tǒng)、用于海量數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫軟件環(huán)境、實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)和各類數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)等。

③資源管理及發(fā)布系統(tǒng)。主要包括應(yīng)急測繪保障的信息收集、數(shù)據(jù)存儲及成果管理一體化應(yīng)用系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)輸出及查詢決策為一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，以及涵蓋數(shù)據(jù)發(fā)布、更新及實(shí)時(shí)傳輸?shù)鹊臄?shù)據(jù)交換系統(tǒng)。

3 鐵路應(yīng)急測繪保障關(guān)鍵技術(shù)研究

針對鐵路工程應(yīng)急搶險(xiǎn)急、難、險(xiǎn)特點(diǎn)，構(gòu)建先進(jìn)的現(xiàn)代鐵路工程應(yīng)急測繪保障技術(shù)體系，從頂層設(shè)計(jì)開始，開展鐵路應(yīng)急測繪關(guān)鍵技術(shù)研究，探索新型裝備的引入可行性和梳理作業(yè)流程，完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，全面提升鐵路行業(yè)的應(yīng)急測繪保障服務(wù)能力。

(1)重大災(zāi)害區(qū)域高精度位置基準(zhǔn)服務(wù)技術(shù)研究。針對重大災(zāi)害區(qū)域環(huán)境復(fù)雜、定位和通訊基礎(chǔ)設(shè)施薄弱導(dǎo)致的高精度位置難測難達(dá)的問題，研究基于北斗衛(wèi)星的環(huán)境自適應(yīng)重大災(zāi)害區(qū)高精度位置服務(wù)技術(shù)，為多源地理數(shù)據(jù)一體化處理提供空間基準(zhǔn)信息。

(2)多源傳感器高精度集成采集技術(shù)研究。研究航空攝影平臺搭載相適應(yīng)的光學(xué)相機(jī)、傾斜相機(jī)、激光雷達(dá)、多光譜和視頻等傳感器，能夠從多角度和維度對構(gòu)(建)筑物地理信息、幾何信息和光譜特征信息進(jìn)行采集，從而獲取準(zhǔn)確的多源測繪地理信息數(shù)據(jù)[18]。還可利用星載設(shè)備，如高分衛(wèi)星影像、星載InSAR數(shù)據(jù)等，在高空針對災(zāi)害地點(diǎn)全貌進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取和分析，以此來保證區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，便于指揮中心根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行更加準(zhǔn)確的分析?；诙鄠鞲衅鞯母呔燃蓴?shù)據(jù)獲取技術(shù)具備高靈活性和高效率的優(yōu)勢。

(3)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)高性能智能化處理技術(shù)研究。研究空間數(shù)據(jù)融合、空間非空間數(shù)據(jù)協(xié)同處理方法及應(yīng)用，通過采用多源空間數(shù)據(jù)(如影像、激光點(diǎn)云等)融合技術(shù)，整合不同數(shù)據(jù)源的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，最大限度提升數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值。利用多源空間與非空間數(shù)據(jù)(如災(zāi)害現(xiàn)場的文本信息、矢量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星/航攝數(shù)據(jù)、激光點(diǎn)云、照片、視頻等數(shù)據(jù))的融合處理技術(shù)，充分發(fā)揮各數(shù)據(jù)源優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的深度挖掘分析，提升綜合應(yīng)用效果。通過將設(shè)計(jì)資料、地質(zhì)資料及其他災(zāi)情信息快速融合展示，災(zāi)損信息智能化對比提取與綜合解譯，實(shí)現(xiàn)基于二/三維GIS平臺的數(shù)據(jù)成果發(fā)布[19]。技術(shù)流程如圖4所示。

圖4 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)流程

(4)鐵路沿線地質(zhì)災(zāi)害要素遙感智能識別與動(dòng)態(tài)監(jiān)測方法研究。采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法從多源遙感影像中提取地質(zhì)災(zāi)害要素特征，結(jié)合鐵路工程特點(diǎn)進(jìn)行危險(xiǎn)程度評估與排查。利用多期數(shù)據(jù)進(jìn)行序列影像配準(zhǔn)及分析處理，提取潛在危險(xiǎn)源。

(5)鐵路工程結(jié)構(gòu)物及周邊災(zāi)害實(shí)時(shí)自動(dòng)化、智能化監(jiān)測技術(shù)。研究鐵路工程構(gòu)(建)筑物及周邊環(huán)境持續(xù)自動(dòng)化監(jiān)測方法，開展基于電子測角、測距、計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲單元等組成的多維監(jiān)測系統(tǒng)研制，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)配準(zhǔn)并進(jìn)行序列數(shù)據(jù)比對分析。建設(shè)自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)管理分析平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、傳輸、處理及分析，形成真正意義上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測[20]。

(6)既有鐵路軌道線形快速獲取及線位重構(gòu)技術(shù)研究。突發(fā)自然災(zāi)害或者事故災(zāi)難情況下，既有鐵路可能會面臨損壞風(fēng)險(xiǎn)，且經(jīng)過長期運(yùn)營，軌道線形不可避免偏離原設(shè)計(jì)線位。鐵路應(yīng)急測繪保障中，需要研究復(fù)雜天氣、地形和交通環(huán)境下利用無人機(jī)傾斜攝影、機(jī)載激光雷達(dá)、三維激光掃描、GNSS-RTK及全站儀等空地一體的軌道線形快速獲取技術(shù)；研究基于多源多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高效高精度三維線位重構(gòu)技術(shù)[21]。

(7)無人機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)圖傳及遠(yuǎn)程直播技術(shù)研究。針對重大災(zāi)害實(shí)時(shí)地理信息數(shù)據(jù)獲取不及時(shí)的問題，研究基于5G技術(shù)的無人機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳及視頻直播技術(shù)方法，從而對應(yīng)急搶險(xiǎn)方案設(shè)計(jì)及決策制定形成有效數(shù)據(jù)支持[22]。

4 結(jié)論

防災(zāi)減災(zāi)、災(zāi)后快速恢復(fù)及重建是鐵路行業(yè)需要面對的一項(xiàng)重要問題，也是對鐵路應(yīng)急測繪保障提出的新要求，因此，鐵路應(yīng)急測繪保障體系建設(shè)是一項(xiàng)有著重大作用和意義的工程。建立完備的鐵路應(yīng)急測繪保障體系，要全面兼顧鐵路應(yīng)急保障測繪體系各個(gè)部分的建設(shè)，不僅需要加強(qiáng)應(yīng)急測繪裝備能力、資源獲取能力和數(shù)據(jù)處理能力等資源保障能力的建設(shè)，還要加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)能力和專業(yè)人才隊(duì)伍的建設(shè)，更要?jiǎng)?chuàng)新和豐富應(yīng)急測繪保障的手段。通過鐵路應(yīng)急測繪保障體系的構(gòu)建和鐵路應(yīng)急測繪保障中心的建設(shè)，在面對突發(fā)事件時(shí)，可以大幅提高鐵路應(yīng)急測繪保障的響應(yīng)速度和能力，保證鐵路應(yīng)急測繪保障工作的快速響應(yīng)、有序指揮及高效運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而全面提升鐵路行業(yè)的應(yīng)急測繪保障服務(wù)能力。