攝影(yǐng)測量與遙感在鐵路測量中的(de)應用(yòng)

發布日期：2018-05-11 00:00 浏覽量：9330

　　攝影(yǐng)測量學的(de)方法很多(duō)，其中航空攝影(yǐng)測量的(de)理(lǐ)論是最常用(yòng)的(de)。航空攝影(yǐng)測量是利用(yòng)飛(fēi)機上攝取的(de)地表相片爲依據進行量測判斷拍(pāi)攝的(de)地面上物(wù)體大(dà)小、形狀、空間位置關系，從而建立被攝取的(de)地區(qū)的(de)地形圖信息數據資料。航空攝影(yǐng)是在一定的(de)高(gāo)度按規定的(de)時(shí)間間隔對(duì)要測繪的(de)區(qū)域進行連續重疊攝影(yǐng)。要求所拍(pāi)攝的(de)圖片能夠覆蓋整個(gè)待測區(qū)，并且有一定的(de)重疊度。攝影(yǐng)測量的(de)主要任務是對(duì)地觀測，因此測繪各種比例尺的(de)地形圖和(hé)專題圖，建立地形圖數據庫，并貯備各種地理(lǐ)信息系統的(de)建立與更新時(shí)需要的(de)基礎數據。

　　1.2遙感技術

　　遙感技術系統由空間信息采集系統，地面接收、傳輸和(hé)預處理(lǐ)系統，地面實況調查系統，信息提取與分(fēn)析應用(yòng)系統幾部分(fēn)組成。空間信息采集系統由遙感器和(hé)遙感平台組成，遙感平台是遙感器的(de)載體爲其提供工作平台。遙感器是用(yòng)來(lái)收集、記錄被測目标的(de)特征信息并發送到地面接收站的(de)設備。地面接收站主要是接受、處理(lǐ)、存檔和(hé)發散各類衛星傳輸的(de)數據，并把數據記錄在高(gāo)密度磁帶、光(guāng)盤上。保存和(hé)記錄數據後地面工作站依靠計算(suàn)機進行圖像預處理(lǐ)。地面實況調查系統主要是進行在空間遙感信息獲取前所進行的(de)地物(wù)波譜特征測量，還(hái)有在空間遙感信息獲取的(de)同時(shí)進行與遙感有關的(de)各種遙測數據的(de)收集。最後将收集的(de)遙感圖像信息有針對(duì)性的(de)提取，進行具體領域的(de)應用(yòng)或輔助研究。

　　2攝影(yǐng)測量與遙感在鐵路測量中的(de)應用(yòng)

　　2.1選線應用(yòng)

　　線路一般應盡量采用(yòng)直線以及較大(dà)半徑的(de)曲線連接，以縮短線路的(de)長(cháng)度，節省造價及營運消耗。在縱斷面上則應盡量減小坡度，以提高(gāo)車速。同時(shí)，鐵路線路還(hái)應繞避不良地質和(hé)水(shuǐ)文地段，并盡量繞避重要建築物(wù)以及少占農田等，以保證線路工程的(de)質量。爲了(le)滿足上述要求，必須利用(yòng)鐵路沿線的(de)地形、地貌、地質、等資料，而攝影(yǐng)測量與遙感技術是提供這(zhè)些資料有效的(de)技術手段。攝影(yǐng)測量與遙感技術在選線中的(de)應用(yòng)主要有兩方面：一是攝影(yǐng)測量與遙感所獲得(de)的(de)地形圖以及數字高(gāo)程模型是線路設計的(de)主要資料；二是航空或者衛星遙感影(yǐng)像可(kě)直接或間接提供大(dà)量的(de)有關各種地物(wù)屬性的(de)信息，爲解譯各種地質現象和(hé)水(shuǐ)文要素創造良好的(de)條件。航空或衛星影(yǐng)像反映地表地物(wù)宏觀、逼真，借助遙感圖像處理(lǐ)軟件處理(lǐ)解譯，并根據影(yǐng)像所反映出來(lái)的(de)紋理(lǐ)、色調、圖形等特征，可(kě)以判釋區(qū)域内地層、地質構造等現象。

　　2.2既有線路測量應用(yòng)

　　既有線路攝影(yǐng)測量與遙感技術是以航空像片或衛星遙感影(yǐng)像爲測繪基礎，配以一定的(de)野外工作獲取大(dà)比例尺地形圖。其應用(yòng)可(kě)歸納爲：加速既有線路複測工作，加快(kuài)獲得(de)完整的(de)既有鐵路技術基礎資料。大(dà)比例尺地形圖可(kě)滿足多(duō)方面的(de)使用(yòng)要求。采用(yòng)攝影(yǐng)測量與遙感技術測繪大(dà)比例尺地形圖的(de)優點：一是采用(yòng)了(le)國家統一的(de)平面坐(zuò)标系和(hé)高(gāo)程系，與國家基本圖或其他(tā)部門的(de)地形圖可(kě)以溝通(tōng)使用(yòng)。二是航測圖片和(hé)遙感衛星圖片覆蓋面積大(dà)、表達現場(chǎng)逼真，可(kě)獲得(de)精度較高(gāo)的(de)大(dà)比例尺地形圖。

　　2.3沿線環境動态監測

　　利用(yòng)遙感技術可(kě)以對(duì)鐵路的(de)運行狀況、沿線地質環境變化(huà)等進行動态的(de)監測。由于遙感圖像視野開闊、影(yǐng)像逼真，不受地形、交通(tōng)的(de)限制，獲取資料快(kuài)，可(kě)在室内條件下(xià)全天候開展影(yǐng)像判釋。此外，遙感技術爲從宏觀背景研究地質災害的(de)形成與地形、地質構造等提供了(le)方便，從而有利于揭示其産生原因和(hé)分(fēn)布規律。可(kě)随時(shí)獲取鐵路沿線地形地層構造、地質災害及環境變化(huà)等情況，還(hái)可(kě)提供DTM，各種比例尺地形圖、透視圖、各種地質專題圖、各種統計數字等資料。

　　3遙感新技術在鐵路測量中的(de)應用(yòng)

　　3.1SAR幹涉測量

　　雷達幹涉測量是利用(yòng)複雷達圖像的(de)相位差信息來(lái)提取地面目标地形三維信息的(de)技術。獲取數據的(de)方式，分(fēn)别是沿軌道向、與軌道交叉向、重複飛(fēi)行幹涉測量。雷達幹涉測量有特定的(de)數據處理(lǐ)技術流程，與傳統遙感影(yǐng)像數據處理(lǐ)完全不同，主要包括：用(yòng)軌道參數法或控制點法測定基線，圖像粗配準和(hé)精配準；随後進行相位解纏，其中最常用(yòng)的(de)方法有：枝切法、條紋檢測法、最小二乘法、基于網絡規劃的(de)算(suàn)法。差分(fēn)幹涉測量技術是在雷達幹涉測量的(de)基礎上發展起來(lái)的(de)，它是利用(yòng)複雷達圖像的(de)相位差信息來(lái)提取地面目标微小地形變化(huà)信息的(de)技術。根據消除地形效應所采用(yòng)的(de)方法不同，差分(fēn)幹涉測量可(kě)分(fēn)爲基于DEM模拟條紋和(hé)基于生成的(de)從幹涉紋圖的(de)差分(fēn)測量。

　　3.2高(gāo)分(fēn)辨率衛星遙感

　　航空遙感、衛星遙感等，雖然已經得(de)到較多(duō)的(de)應用(yòng)，但在反映細節構造、精細信息、局部特征時(shí)，由于分(fēn)辨率的(de)限制而不能提供詳實而全面的(de)信息。而高(gāo)分(fēn)辨率衛星遙感影(yǐng)像既提供高(gāo)幾何分(fēn)辨率的(de)全色波段，又提供多(duō)光(guāng)譜數據，通(tōng)過一定的(de)數據融合方法，就可(kě)提供分(fēn)辨率更高(gāo)的(de)多(duō)光(guāng)譜數據。高(gāo)分(fēn)辨率衛星遙感可(kě)應用(yòng)爲：提供充分(fēn)、豐富、精确的(de)信息，保證了(le)進行科學合理(lǐ)的(de)新線的(de)選線工作；将爲建立3S地質災害信息立體防治系統和(hé)鐵路管理(lǐ)系統提供多(duō)源、多(duō)平台、多(duō)時(shí)相、多(duō)層次、多(duō)領域的(de)實時(shí)、豐富、準确、可(kě)靠的(de)信息。

　　3.3高(gāo)光(guāng)譜遙感

　　高(gāo)光(guāng)譜遙感與常規遙感技術不同之處主要是窄波段、多(duō)通(tōng)道，具有圖像與光(guāng)譜合二爲一的(de)優點，它以納米級的(de)超高(gāo)光(guāng)譜分(fēn)辨率和(hé)幾十或幾百個(gè)波段同時(shí)對(duì)地表地物(wù)成像，能夠獲得(de)地物(wù)的(de)連續光(guāng)譜信息。這(zhè)樣，在傳統的(de)二維遙感的(de)基礎上增加了(le)光(guāng)譜維，形成了(le)一種獨特的(de)三維遙感。通(tōng)過獲取圖像上任何一個(gè)像元或像元組合反映的(de)地球表面物(wù)質的(de)光(guāng)譜特性，經過計算(suàn)機圖像處理(lǐ)就能達到快(kuài)速區(qū)分(fēn)和(hé)識别地表地物(wù)的(de)目的(de)。利用(yòng)高(gāo)光(guāng)譜數據與專題圖結合，可(kě)以全面對(duì)感興趣區(qū)域地質進行研究并進行細分(fēn)，判釋區(qū)域内地層、地質構造等，給鐵路選線提供可(kě)靠的(de)依據。還(hái)可(kě)充分(fēn)利用(yòng)高(gāo)光(guāng)譜圖像中豐富的(de)紋理(lǐ)細節進行信息提取。

　　在鐵路建設中，攝影(yǐng)測量與遙感作爲一種先進的(de)勘測技術手段，在提高(gāo)選線質量和(hé)勘測資料質量；提高(gāo)勘測設計效率；改善勘測工作條件；節省基建投資等方面，具有明(míng)顯的(de)經濟效益和(hé)社會效益，是工程勘測設計和(hé)現代化(huà)管理(lǐ)的(de)重要内容。

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