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军民深度融合 “天眼”惠及交通 ——高分遥感助力精准扶贫创新应用纪实
字号选择【发布时间:2017-03-10 15:27:47
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农村公路核查,它让每条路纤毫毕现;灾害应急决策,虽隔千里如在眼前;监测大桥形变,毫米位移尽收眼底……遥感卫星,业内俗称为“天眼”,平时看似遥远的高科技,如今已经来到你我身边,正在融入交通运输行业各个领域。

2017年3月3日,交通运输部军民融合工作领导小组召开会议,部领导提出,要推进交通运输军民融合由“初步融合”向“深度融合”发展迈进。中国交通通信信息中心(简称通信信息中心)主任曹德胜告诉记者,遥感是军民两用技术,通过军民融合示范项目的牵引,现已广泛应用于交通运输领域,特别是精准化交通扶贫、计划执行情况评估、建设监管和灾害应急等方面,是“三去一降一补”的重要抓手,是交通行业加强事中事后监管的一个典型案例,也是交通运输军民深度融合的直接体现。

据介绍,2014年12月,军队主管部门和交通运输部联合批复了《公路交通领域军民融合应用示范项目工程可行性研究报告》。该项目是高分辨率对地观测系统国家重大专项的首个交通运输行业高分应用示范项目,选择北京市、湖南省及西藏自治区作为典型工程示范区,利用遥感技术,开展农村公路调查与核查、交通基础设施调查、道路灾害监测与应急处置、重大道路工程建设监管、公路建设前期辅助支持、基础设施形变监测等业务应用试点工作。项目建设的“交通运输遥感数据应用中心”也是首个可同时接收民用和军用卫星数据的遥感数据中心。目前,数据中心已积累了全国范围的米级、亚米级遥感影像数据1万余景。

精准扶贫篇

杜绝误差 精确核查

“扶贫的路上一个人也不能掉队,利用遥感卫星,我们可以看到每一个村落,每一条村路。”湖南省交通运输厅农村公路建设处处长喻波介绍说,以往的农村公路核查是派人进行实地抽查,或通过GPS设备采集部分路段信息进行核验。湖南农村公路遍布21万多平方公里,靠人来核查,是一个无比浩大的工程,而且人为因素也会造成误差,这些误差对于整个省来说可能是万分之几,但对于涉及其中的百姓来说却是百分之百。随着城镇化建设的加快推进,很多以前的农村公路已经变成了城市道路,所以核清农村公路的规模和具体分布,对下一步规划建设和精准扶贫至关重要。

为此,通信信息中心和湖南省交通运输厅于2015年初启动了农村公路精准化专项工作。通信信息中心累计获取了70余万平方公里影像数据,开发了相应的业务系统。“从遥感卫星传来的影像上可以很清楚地看到哪些地方有住宅聚集,哪里是村落,还可以看清附近有没有路,然后进行标注,为今后农村路规划建设提供决策支持。”在湖南省交通运输厅农村处副调研员张晓林介绍说:“通过遥感卫星不仅能知道有没有路,还知道路有多宽,是什么材质的路,路网密度和分布情况如何。”

据了解,农村公路各项数据主要靠地方层层上报。3月4日,记者在湖南省交通运输厅亲历了省厅与市县交通局工作人员在图上现场作业情况,技术人员通过遥感对比发现地方上报数据的误差后,直接按照卫星图片实际情况进行了修改,优化了湖南省最早建设的省道走线,减少了市县上报里程数据。

截止到日前,通信信息中心已经配合湖南省完成了全省 “十二五”农村公路建设计划执行情况评估,让湖南省厅真实可靠地掌握了实际情况,重点对涉及精准化扶贫需要建设的农村公路规模和分布情况进行了彻底调查分析。

服务公路建管养一条龙

“湖南的扶贫地区大多是地形复杂的山区,核查、统计这些地区的道路通达情况一直是我们的短板,有了卫星遥感技术,这块短板补上了。”湖南省交通运输厅副厅长舒行钢告诉记者,技术创新应用带动了农村公路和交通扶贫的管理、机制创新,卫星遥感技术应用生动地诠释了什么是“智慧交通”。农村公路建好后的安全运营,依然需要卫星遥感技术支持,所以下一步,湖南省交通运输厅将根据需求,继续发现和挖掘卫星遥感技术在公路养护、运营方面的功能。

据介绍,“十三五”期,通信信息中心将配合湖南省交通运输厅进一步完善高分辨率卫星遥感数据采集和更新保障机制,研发相关核心技术,实现对农村公路的规划、计划审批及建设全过程监管等功能。

同时,湖南还将研究完善遥感核查系统与相关业务系统的整合,确保关键数据的准确性,实现信息数据定期更新,为规划的动态调整、危桥及“断头路”的改造、道路养护等提供辅助支持,识别农村公路的窄桥,急弯、陡坡、临水、临崖路段和安保设施等信息,开展安全评价、及时发现隐患。

此外,湖南还计划通过建立公路基础数据采集和更新的创新机制,进一步推动我国高分辨率对地观测系统及三维地形建模在交通运输领域的深层次应用。

安全应急篇

“千里眼”勘察灾情

每当灾害发生,人们最关心的是受灾地区的情况如何,道路是否通畅,保障救灾物资和受灾群众的运输和转移,遥感技术可以第一时间让这些疑问得到解答。

据介绍,通过遥感技术生成的有关灾害专题信息、救援前线辅助信息,可为领导决策和指挥提供信息技术处理手段。通信信息中心在四川汶川地震、雅安地震、甘肃定西地震等重大自然灾害中利用遥感技术开展了相关交通应急监测工作。此外,应交通运输部规划司要求,通信信息中心于2016年8月初先后开展了河北省、湖北省、安徽省和湖南省基于遥感技术的重点道路灾毁评估工作。其中在河北省道路水毁调查方面,形成了6类灾毁调查结果、24份专题成果和1套公路水毁影像特征库。在湖北省、安徽省和湖南省道路水毁调查与核查方面,监测了18条国省干线,对46个灾毁路段的位置、规模、类型等进行调查与分析,经部公路水毁调研组现场比对,结果真实可靠。

点滴形变精准感知

对于桥梁、隧道等重点交通节点工程来说,保障其安全服役对整个路网的运行非常重要。但俗话说,冰冻三尺非一日之寒,交通基础设施安全事故的发生源于平时变化的累积,但这种微小的变化如何监测并预防事故,一直是业内难题,而遥感技术则为该难题的解决带来了希望。

遥感技术可一次对近千平方公里内的交通基础设施进行形变监测,获取数百万个高精度监测点,其监测精度可达到毫米级。对于交通基础设施形变监测,该技术的应用将传统的“布点监测”转变成为了“扫描监测” ,改变了大范围分布的边坡、公路等交通基础设施难以宏观评估,高原、水上等区域的重点目标难以有效监测的现状,为交通基础设施提供了一种先进的、全面的监测手段。

目前通信信息中心选择了北京、湖南、青海、西藏、福建等作为遥感形变监测示范区,针对桥梁、边坡、公路、铁路等监测目标开展了大范围的试验研究。

未来发展篇

多技术融合提供多元化服务

据了解,交通运输部将高分遥感应用示范作为十三五重点工作进行推动,目前正在开展行业应用的全局规划和顶层设计,指导相关标准和技术研究。

“第一个应用示范项目打开了行业遥感应用的大门,资源的汇聚、技术的积累和机制的不断完善,将助力遥感技术在“四个交通”发展战略下发挥其重要影响力。”谈及今后的发展,通信信息中心遥感创新团队负责人罗伦总结为几个关键词——标准、拓展和融合。

据介绍,标准研究是保障交通遥感应用有效有序开展的重要抓手。通信信息中心正在开展农村公路调查与核查等10多个标准研究工作,力争通过标准规范技术使用规程,引导行业用户逐步接受认可遥感技术手段。

同时,交通遥感示范应用范围和规模将会进一步扩大。“十三五”期间,将继续扩大应用范围,开展中央投资资金执行效率评估、灾害监测和路网数据动态更新等遥感应用,并积极推动军民深度融合发展,选择“一带一路”战略通道和沿边大通道开展遥感应用。

“多技术的融合,是今后交通遥感技术应用的必然趋势。”罗伦介绍说,遥感技术与卫星导航技术和BIM融合,可解决用户对于交通基础设施大范围、精细化的实时动态监测管理需求,大幅提升交通基础设施运行服务能力。

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揭秘遥感技术

遥感技术是一种先进的对地观测手段,是将类似于照相机的传感器布设于卫星或航空飞机上,可快速、准确地获取地面目标的影像,并通过数据分析来获取地物的性质、特征和状态的技术。截至2015年年底,全球共发射遥感卫星2500多颗,目前在轨遥感卫星近500颗。

高分辨率对地观测系统重大专项(简称高分专项)是《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的十六个重大科技专项之一,于2010年批准启动实施。“十二五”期,高分一号、二号、四号卫星发射升空,实现了亚米级高空间分辨率与高时间分辨率的有机结合。高分专项在网络上被亲切的称为“中国人自己的全球观测系统”。

目前,通信信息中心与高分辨率对地观测系统重大专项军民数据交换中心、中国资源卫星应用中心、国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心、国家海洋卫星应用中心等单位建立战略合作关系,是高分系列卫星、资源系列卫星、遥感系列卫星、海洋系列卫星的数据获取和分发单位,具有稳定、及时的数据支撑保障渠道。


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