遙感監(jiān)測(cè)守護(hù)交通安全

“我們將遙感技術(shù)融入交通安全服務(wù)，完成全省普通公路沿線形變監(jiān)測(cè)，提取出1293處地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)?！苯?，說起利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)交通地質(zhì)災(zāi)害隱患工作，河南省地質(zhì)局礦產(chǎn)資源勘查中心主任張長杰說。

近年來，河南省地質(zhì)局礦產(chǎn)資源勘查中心緊跟時(shí)代步伐，充分發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，將遙感技術(shù)深度融入交通安全服務(wù)，構(gòu)建“天—空—地”一體化地質(zhì)災(zāi)害早期識(shí)別和監(jiān)測(cè)體系，服務(wù)交通地質(zhì)災(zāi)害防治，為河南省的“智慧交通”建設(shè)提供了有力支撐。

“天”上查

交通乃興國之利器，強(qiáng)國之基石。做好交通安全工作首要的就是找到隱患點(diǎn)在哪兒，這不僅是交通地質(zhì)災(zāi)害防治的第一道門檻，更是一大難題。

該中心依托兩個(gè)省部級(jí)科技平臺(tái)——自然資源部國土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心河南地礦分中心、河南省自然資源衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心，以及一個(gè)廳級(jí)科技平臺(tái)——河南省自然資源科技創(chuàng)新中心（天空地遙感智能監(jiān)測(cè)研究），以合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（InSAR）、機(jī)載激光雷達(dá)（LiDAR）、實(shí)景三維等新型測(cè)繪技術(shù)為支撐，針對(duì)河南省地形復(fù)雜，特別是西高東低且地勢(shì)起伏大、西部植被茂密等特點(diǎn)，研究且運(yùn)用融合實(shí)景三維的交通地質(zhì)災(zāi)害隱患綜合遙感識(shí)別技術(shù)，開展多源合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)數(shù)據(jù)協(xié)同處理研究，并利用陸探一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，處理3105景L波段遙感數(shù)據(jù)。同時(shí)，技術(shù)人員通過InSAR技術(shù)進(jìn)行長時(shí)序全省范圍內(nèi)普通公路沿線形變監(jiān)測(cè)，完成三門峽市、洛陽市、南陽市、平頂山市、濟(jì)源示范區(qū)、鄭州市、焦作市等地的地表形變監(jiān)測(cè)，解算覆蓋全省普通干線公路的全部陸探一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，形成時(shí)序監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)而提取道路、橋梁、隧道口、采空區(qū)、高填方路段等主要承災(zāi)體形變信息，從而精準(zhǔn)找到隱患點(diǎn)在哪兒。

“我們還構(gòu)建了‘天—空—地’一體化的地質(zhì)災(zāi)害早期識(shí)別和監(jiān)測(cè)體系，該體系如同醫(yī)生的‘望聞問切’，能夠綜合判斷交通地質(zhì)災(zāi)害‘病征’，找準(zhǔn)‘病灶’，為政府及相關(guān)部門提升交通地質(zhì)災(zāi)害防治能力提供數(shù)據(jù)支撐?！睆堥L杰說。

截至目前，該中心已提取出普通公路滑坡隱患353處、崩塌隱患643處、沉降隱患173處、邊坡隱患75處、水毀隱患43處、泥石流6處。

“空”中看

“為克服衛(wèi)星遙感排查精度易受影像時(shí)相、觀測(cè)角度、植被遮擋、云霧天氣等因素的制約和影響，我們采用機(jī)載三維激光雷達(dá)和無人機(jī)實(shí)景三維技術(shù)作為補(bǔ)充，有效解決了此類問題?！痹撝行男l(wèi)星應(yīng)用研究所所長高彥濤說。

該中心基于現(xiàn)有普查災(zāi)毀點(diǎn)和地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，結(jié)合災(zāi)毀地形因子、巖土結(jié)構(gòu)、植被指數(shù)、降雨指標(biāo)和人類工程活動(dòng)等多項(xiàng)指標(biāo)，劃定災(zāi)毀易發(fā)區(qū)域，并選取重點(diǎn)路段進(jìn)行無人機(jī)激光雷達(dá)巡檢。目前，已獲取約100千米的重點(diǎn)路段模型和40處重點(diǎn)點(diǎn)位的三維模型。

與此同時(shí)，基于厘米級(jí)精度的道路三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，該中心提取地物要素并繪制專題圖，采用自動(dòng)化和半自動(dòng)化作業(yè)方式處理公路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)地圖矢量化；使用激光雷達(dá)智能巡檢設(shè)備，輔助完成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境踏勘、基礎(chǔ)地理環(huán)境數(shù)據(jù)采集、高精度實(shí)景三維重建。通過對(duì)比激光雷達(dá)多期數(shù)據(jù)，該中心監(jiān)測(cè)沿途邊坡、路基的形變情況，劃定滑坡體的后緣、前緣位置，確定滑坡體邊界、規(guī)模、體量和形態(tài)特征，從而精確掌握隱患點(diǎn)的形變特征，為道路災(zāi)毀穩(wěn)定性分析提供可靠依據(jù)。

“地”面核

為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，該中心組織技術(shù)人員對(duì)三門峽市、洛陽市等地形復(fù)雜地區(qū)開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查評(píng)估，綜合考慮地形地貌特征、地下水狀況、地質(zhì)條件等孕災(zāi)條件和區(qū)域?yàn)?zāi)害險(xiǎn)情歷史記錄，圈定重點(diǎn)隱患點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)拍照取證、填寫普查表并完成調(diào)研報(bào)告。

“針對(duì)重點(diǎn)隱患點(diǎn)，我們組織專家開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查評(píng)估，確定影響因子，提供有效治理方案，為地方政府決策提供科學(xué)依據(jù)?！睆堥L杰說。

該中心通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查評(píng)估共提取出三門峽市等地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)425處，已完成現(xiàn)場(chǎng)核查104處。

“下一步，我們將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，強(qiáng)化智慧多學(xué)科交叉研究，積極主動(dòng)探索多市場(chǎng)化應(yīng)用，加快形成智慧交通領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力，為河南省乃至全國的交通安全事業(yè)貢獻(xiàn)更多智慧和力量?！睆堥L杰說。（作者單位：河南省地質(zhì)局礦產(chǎn)資源勘查中心）