李晶
【摘 要】近几年来,高分辨率遥感技术随着科学技术的发展有了空前的提高,高分辨率遥感技术在交通行业已经运用非常成熟了,各种自然灾害引起的公路和水路被破坏的监测评估也用到了高分辨率遥感技术,高分辨率遥感技术给这些工作提供了方便的同时促进了本行业的发展。
【关键词】高分辨率卫星;遥感技术;交通行业;应用
1概述
高分辨率遥感技术是空间信息技术领域里重要的一部分,它具有覆盖范围宽泛,更新快速且容易,成本支出低等的特点,而且还具有客观信息真实的采集等优点。遥感图像分辨率的提高、相关算法的加强完善提高了分辨遥感技术的应用范围,现在已经在公路,铁路,水路和航空等各种交通运输领域广发运用。高分辨率遥感卫星的亚米级观测技术已经能从点到面实现多方位的观测,也能从各个方位准确無误的获取信息,有效提高了交通运输业的信息化发展水平,也给运输部门的建设、管理、维护和其他工作节省了大量的成本支出。
2交通遥感技术应用
2.1交通精准扶贫
为了响应习近平总书记“精确扶贫”的战略思想号召,中国交通管理信息职能中心把高分辨率遥感数据道路网规划数据结合起来,发展农村公路、贫困村位置、贫困村路线通常程度等信息的精确检查检测工作,并且生成了高清的农村公路网图像地图,能高效的辅助检查和对农村公路的建设完工状况、对农村公路准确核查,有助于开辟“扶贫最后一公里”,为各地方管制的交通精准扶贫工作的顺利开展提供有效的数据和技术支持。
2.1.1农村公路调查与核查
传统的农村道路运行情况调查验证是派人进行抽查,或通过GPS设备收集一些道路信息咋室内进行验证。要切实把握农村公路建设的现状落实到实际中来,必将给交通精准和扶贫工作带来一定的困难。从高分辨率遥感数据中获取的乡村道路的位置、宽度、里程、材料等,信息覆盖面广、更新周期快、客观真实,有效弥补了传统方法的诸多弊端。2015年以来,中国交通信息中心和湖南省交通厅利用高分辨率遥感影像数据对湖南省农村公路进行了全面覆盖调查,验证了规划建设的完成情况。针对农村道路调查验证的需要,开发了相关的关键技术算法和业务软件,实现了遥感技术与交通精准扶贫业务的深度整合。
2.1.2冻土区道路形变监测
中国西部地区普遍覆盖着永久冻土和季节性冻土。季节性冻胀和融化引起的地表变形是多年冻土区道路建设的主要危害因素。高寒地区铁路和高速公路的稳定性和日常操作、维护有更大的影响。在多年冻土区域使用雷达干涉测量来监测道路的变形可以减少高寒冷作业的工作量,也有助于分析道路周围道路的路面变形对道路的影响。
2.1.3边坡形变监测
道路边坡是只路基两侧在修筑路基时为保证路基的稳定性而设置的斜坡。我国的西北地区和中部地区的道路坡度因着地形、气候、动土、风化、膨胀土等外在因素的影响后,长期一段时间后就会出现路基变形和边坡失稳,路基就会出现湿滑的现象,边坡失稳坍塌严重影响了人们的出行安全,也给道路维修养护带了的困难。我们可以采用雷达干涉技术,大面积的对边坡变形监控测算,精度能确定到毫米范围,这样降低了传统监测成本支出的问题,气候影响的问题也解决了。
3交通运输行业高分产业化应用障碍及未来展望
目前,包括交通运输业在内的各行业都在大力引进遥感,GIS等现代信息发展技术,从内到外提高了行业信息的科学管理水平,但与农业,林业,气象,测量等行业相比较。和测绘,运输业遥感的实际运用,特别是高分辨率遥感技术,甚至工业化进程都略显落后,不仅有其应用要求,而且还有其自身具有优势的原因。那么如何突破限制其快速发展的缺陷,首先需要了解其障碍,以高分辨率遥感的特点作为入手点,以交通运输业信息化为立足点,挖掘研究高分辨率遥感技术在交通运输业中的关键所在。
3.1公路网遥感特征判读与识别
对遥感图像的道路网络的解释有其优点和缺点。道路都是有宽度和长度规定的,形状类似于条状带或长矩形,道路网有一定的规律,几何特征显而易见并且固定是它的优点。其中一个缺点是道路宽度和周围设施难以准确提取,其次是农村道路的随机性和未开发性。这导致对图像的解决方式和模式认知程度等遥感技术的高要求和新需求。高分辨率遥感图像,尤其是高分辨率SAR图像,用于提取道路网络图像。在图像分辨率的不断提高中,各种细节更加多样化,道路目标更多,低分辨率更窄。可以区分难以辨别速率图像的高速公路,但同时,图像中的非目标噪声污染将越来越严重。因此,难以在高分辨率图像中提取高速公路特征。
3.2对社会环境的提升
高分辨率交通遥感的兴起,除了对交通运输业本身的影响外,还将对整个社会生活产生巨大的影响和改善。这主要体现在以下几个方面:第一,深入研究高分辨率交通遥感将不可避免地在“交通遥感”作为一个新的研究领域取得重大进展。长期以来,由于数据采集能力和精度的限制,我国交通遥感发展缓慢。然而,随着高分辨率遥感技术的发展,遥感数据支持交通运输业的能力已经能够满足许多业务需求。遥感不再是运输业的“纸上谈兵”,随着业务能力的提高,更多的资源和人才将进入交通遥感领域,为交通遥感带来创新和活力,使更多的业务活动成为现实,形成良性循环机制。不断推进“交通运输”和“遥感”两大交叉领域的持续发展。第二,作为21世纪的高新技术,遥感技术与交通运输业的结合将使遥感技术更贴近人们的日常生活,使更多的人能够理解遥感,识别遥感。随着基于高分辨率遥感的旅游和物流服务的推广,除了基本的道路信息和拥堵信息外,能见度、环境指数和灾害概率等新概念也将进入我们的日常生活。
3.3基于交通一张图的政务和民用
目前,中国的测绘行业已经启动了国家授权的“天地图”等调查地图,但与人“吃,穿,住,行”中的“行”关系最密切的交通行业缺乏这种“运输”集成了遥感资源和运输资源。“它的发展和应用是存在着巨大的内部政府应用和强大的民用需求。
4结语
高分遥感技术的引入将为运输业的陆地,水路和航空领域带来明显的生产力提升和业务水平提升,并且大规模开发的潜力巨大。大力发展高分遥感技术,在交通行业运用高科技的技术实施交通运行情况的监督控制,有利于过往车辆稳定安全的运行,也给人们的出行带来了方便,从而提高了交通行业的效率。因此,高分遥感在交通运输业中的应用具有可持续的遥感和交通经济发展潜力,具有深远的社会影响。
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(作者单位:交通运输通信信息工程质量检测中心)