1.1攝影測量技術(shù)
攝影測量學(xué)的方法很多,其中航空攝影測量的理論是最常用的。航空攝影測量是利用飛機上攝取的地表相片為依據進(jìn)行量測判斷拍攝的地面上物體大小、形狀、空間位置關(guān)系,從而建立被攝取的地區的地形圖信息數據資料。航空攝影是在一定的高度按規定的時(shí)間間隔對要測繪的區域進(jìn)行連續重疊攝影。要求所拍攝的圖片能夠覆蓋整個(gè)待測區,并且有一定的重疊度。攝影測量的主要任務(wù)是對地觀(guān)測,因此測繪各種比例尺的地形圖和專(zhuān)題圖,建立地形圖數據庫,并貯備各種地理信息系統的建立與更新時(shí)需要的基礎數據。
1.2遙感技術(shù)
遙感技術(shù)系統由空間信息采集系統,地面接收、傳輸和預處理系統,地面實(shí)況調查系統,信息提取與分析應用系統幾部分組成??臻g信息采集系統由遙感器和遙感平臺組成,遙感平臺是遙感器的載體為其提供工作平臺。遙感器是用來(lái)收集、記錄被測目標的特征信息并發(fā)送到地面接收站的設備。地面接收站主要是接受、處理、存檔和發(fā)散各類(lèi)衛星傳輸的數據,并把數據記錄在高密度磁帶、光盤(pán)上。保存和記錄數據后地面工作站依靠計算機進(jìn)行圖像預處理。地面實(shí)況調查系統主要是進(jìn)行在空間遙感信息獲取前所進(jìn)行的地物波譜特征測量,還有在空間遙感信息獲取的同時(shí)進(jìn)行與遙感有關(guān)的各種遙測數據的收集。最后將收集的遙感圖像信息有針對性的提取,進(jìn)行具體領(lǐng)域的應用或輔助研究。
2攝影測量與遙感在鐵路測量中的應用
2.1選線(xiàn)應用
線(xiàn)路一般應盡量采用直線(xiàn)以及較大半徑的曲線(xiàn)連接,以縮短線(xiàn)路的長(cháng)度,節省造價(jià)及營(yíng)運消耗。在縱斷面上則應盡量減小坡度,以提高車(chē)速。同時(shí),鐵路線(xiàn)路還應繞避不良地質(zhì)和水文地段,并盡量繞避重要建筑物以及少占農田等,以保證線(xiàn)路工程的質(zhì)量。為了滿(mǎn)足上述要求,必須利用鐵路沿線(xiàn)的地形、地貌、地質(zhì)、等資料,而攝影測量與遙感技術(shù)是提供這些資料有效的技術(shù)手段。攝影測量與遙感技術(shù)在選線(xiàn)中的應用主要有兩方面:一是攝影測量與遙感所獲得的地形圖以及數字高程模型是線(xiàn)路設計的主要資料;二是航空或者衛星遙感影像可直接或間接提供大量的有關(guān)各種地物屬性的信息,為解譯各種地質(zhì)現象和水文要素創(chuàng )造良好的條件。航空或衛星影像反映地表地物宏觀(guān)、逼真,借助遙感圖像處理軟件處理解譯,并根據影像所反映出來(lái)的紋理、色調、圖形等特征,可以判釋區域內地層、地質(zhì)構造等現象。
2.2既有線(xiàn)路測量應用
既有線(xiàn)路攝影測量與遙感技術(shù)是以航空像片或衛星遙感影像為測繪基礎,配以一定的野外工作獲取大比例尺地形圖。其應用可歸納為:加速既有線(xiàn)路復測工作,加快獲得完整的既有鐵路技術(shù)基礎資料。大比例尺地形圖可滿(mǎn)足多方面的使用要求。采用攝影測量與遙感技術(shù)測繪大比例尺地形圖的優(yōu)點(diǎn):一是采用了國家統一的平面坐標系和高程系,與國家基本圖或其他部門(mén)的地形圖可以溝通使用。二是航測圖片和遙感衛星圖片覆蓋面積大、表達現場(chǎng)逼真,可獲得精度較高的大比例尺地形圖。
2.3沿線(xiàn)環(huán)境動(dòng)態(tài)監測
利用遙感技術(shù)可以對鐵路的運行狀況、沿線(xiàn)地質(zhì)環(huán)境變化等進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監測。由于遙感圖像視野開(kāi)闊、影像逼真,不受地形、交通的限制,獲取資料快,可在室內條件下全天候開(kāi)展影像判釋。此外,遙感技術(shù)為從宏觀(guān)背景研究地質(zhì)災害的形成與地形、地質(zhì)構造等提供了方便,從而有利于揭示其產(chǎn)生原因和分布規律??呻S時(shí)獲取鐵路沿線(xiàn)地形地層構造、地質(zhì)災害及環(huán)境變化等情況,還可提供DTM,各種比例尺地形圖、透視圖、各種地質(zhì)專(zhuān)題圖、各種統計數字等資料。
3遙感新技術(shù)在鐵路測量中的應用
3.1SAR干涉測量
雷達干涉測量是利用復雷達圖像的相位差信息來(lái)提取地面目標地形三維信息的技術(shù)。獲取數據的方式,分別是沿軌道向、與軌道交叉向、重復飛行干涉測量。雷達干涉測量有特定的數據處理技術(shù)流程,與傳統遙感影像數據處理完全不同,主要包括:用軌道參數法或控制點(diǎn)法測定基線(xiàn),圖像粗配準和精配準;隨后進(jìn)行相位解纏,其中最常用的方法有:枝切法、條紋檢測法、最小二乘法、基于網(wǎng)絡(luò )規劃的算法。差分干涉測量技術(shù)是在雷達干涉測量的基礎上發(fā)展起來(lái)的,它是利用復雷達圖像的相位差信息來(lái)提取地面目標微小地形變化信息的技術(shù)。根據消除地形效應所采用的方法不同,差分干涉測量可分為基于DEM模擬條紋和基于生成的從干涉紋圖的差分測量。
3.2高分辨率衛星遙感
航空遙感、衛星遙感等,雖然已經(jīng)得到較多的應用,但在反映細節構造、精細信息、局部特征時(shí),由于分辨率的限制而不能提供詳實(shí)而全面的信息。而高分辨率衛星遙感影像既提供高幾何分辨率的全色波段,又提供多光譜數據,通過(guò)一定的數據融合方法,就可提供分辨率更高的多光譜數據。高分辨率衛星遙感可應用為:提供充分、豐富、精確的信息,保證了進(jìn)行科學(xué)合理的新線(xiàn)的選線(xiàn)工作;將為建立3S地質(zhì)災害信息立體防治系統和鐵路管理系統提供多源、多平臺、多時(shí)相、多層次、多領(lǐng)域的實(shí)時(shí)、豐富、準確、可靠的信息。
3.3高光譜遙感
高光譜遙感與常規遙感技術(shù)不同之處主要是窄波段、多通道,具有圖像與光譜合二為一的優(yōu)點(diǎn),它以納米級的超高光譜分辨率和幾十或幾百個(gè)波段同時(shí)對地表地物成像,能夠獲得地物的連續光譜信息。這樣,在傳統的二維遙感的基礎上增加了光譜維,形成了一種獨特的三維遙感。通過(guò)獲取圖像上任何一個(gè)像元或像元組合反映的地球表面物質(zhì)的光譜特性,經(jīng)過(guò)計算機圖像處理就能達到快速區分和識別地表地物的目的。利用高光譜數據與專(zhuān)題圖結合,可以全面對感興趣區域地質(zhì)進(jìn)行研究并進(jìn)行細分,判釋區域內地層、地質(zhì)構造等,給鐵路選線(xiàn)提供可靠的依據。還可充分利用高光譜圖像中豐富的紋理細節進(jìn)行信息提取。
在鐵路建設中,攝影測量與遙感作為一種先進(jìn)的勘測技術(shù)手段,在提高選線(xiàn)質(zhì)量和勘測資料質(zhì)量;提高勘測設計效率;改善勘測工作條件;節省基建投資等方面,具有明顯的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,是工程勘測設計和現代化管理的重要內容。
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