高分卫星遥感技术在交通基础设施安全应急监测领域的应用

《高分卫星遥感技术在交通基础设施安全应急监测领域的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、高分卫星遥感技术在交通基础设施安全应急监测领域的应用中国交通通信信息中心摘要：本文以高分遥感在典型交通行业技术应用为例，介绍丫棊于光学与雷达遥感影像结合的道路设施状态监测技术，R在促进遥感技术在交通安全应急领域的应用转化，促进交通运输行业的全面、快速、健康发展。关键词：高分辨率遥感;交通运输应用;合成孔径雷达干涉技术;图像目标识别;一、引言交通基础设施的建设水平直接反映了一个国家的经济实力与发展水平，我国作为发展屮国家，一直大力推进交通棊础设施的建设工作。据2016年交通运输行业统计公报，至2016年末，

2、我国铁路营业里程达到12.4万千米，公路总里程469.63万千米，内河航道通航里程12.71万千米，颁证民用航空机场218个U1。交通基础设施建设是发展交通运输业、提升国民经济实力的基础环节，然而，随着基础设施数量的不断增加，交通安全事故数量也在逐年升高。在我国，交通安全事故可分为三类，第一类是由地震、泥石流、暴雨等自然灾害所引起的交通基础设施阻断或损害;第二类是由T人为造成的安全事故;第三类则是由于基础设施使用损耗造成的安全事故。基于以上三点，如何有效地进行交通基础设施的监测预警，以及如何在灾害发生时进

3、行快速地砬急处置便成了促进交通运输业健康发展的关键技术环节。在过去，受限于技术发展水平，在交通应急安全领域，相关人员更多地是采用人工方式来进行基础设施的巡测以及灾害事故中应急方案规划。然而，传统的方法不仅需要投入大量的人力物力，而且一般只能针对小范围区域开展，且时效性较差，不能快速、有效地解决问题。近年来，随着遥感技术的日益发展，大范围、高吋效地获取地表观测影像己成为可能，尤其是高分辨率遥感卫星的相继发射，为人们提供丫更多的地表细节特征。基于遥感影像的信息提取与识别技术，近年来也得到了广泛的发展，如基于影

4、像灰度的图像分割技术，基于支持向量机的影像分类技术以及基于深度学习网络的目标识别技术等这±1。此外，由于微波遥感影像不易受地面条件、天气状况的限制，基于微波技术的相关应用也得到了迅速发展，如洪水监测、冻土区监测、地基沉降及形变等［7-10］。随着相关技术的不断发展，高分遥感技术与交通应急安全领域的技术融合在近年来已逐渐成为研宄的热点问题之一。为更好地促进高分技术在未来交通领域中的应用以及成果转化，木文以道路基础设施为例，提出了一种融合高分辨率光学遥感与合成孔径雷达干涉测量(TnSAR)技术的道路提取与监测

5、技术。首先，利用光学遥感影像进行地表信息的识别与提取，进行地表分类、道路提取等;然后，基于雷达遥感影像，使用InSAR技术获取更深层的结构信息，如交通设施的沉降、变形等。通过光学遥感与雷达遥感的结合，可协同实现对道路路面状态的识别与交通设施所处地表形变情况的高精度监测，为提升道路通行安全提供有效支持。遥感数据简介自遥感技术出现以来，世界上主要的发达国家和部分发展中国家便一直致力于发展各自的高分辨率对地观测系统，如美W的Landsat-7、法M的SPOT-5、德国MOMOS计划、印度IRS系列等。对我国而言

6、，虽然己具备气象卫星、海洋卫星、资源卫星等观测手段，但是受技术基础限制，很多高分辨率影像数据在过去仍是从国外购买。为掌握信息资源获取的主动性，提升国家科技实力，自2006年开始，我国启动并着手高分辨率对地观测系统重大工程的建设。如今，我国己经成功部署了多颗涵盖多波段的高分辨率遥感卫星，根据具体需要搭载了不同的传感器，如高分一号(GF-1)、高分二号(GF-2)搭载高分辨率光学传感器，高分三号(GF-3)搭载微波传感器等。1.高分一号GF-1作为高分重大专项的首发星，具有重大的战略意义。GF-1设计寿命5—

7、8年，同时搭载了2m分辨率全色/8m分辨率多光谱和机和一台16m分辨率宽幅多光谱相机。GF-1于2013年4月26曰在酒泉卫星发射基地成功发射入轨［11］。2.高分二号GF-2卫星在GF-1分辨率的基础上进行了突破，是我国首颗自主研发的分辨率优于lm的民用光学遥感卫星。GF-2搭载有一台lm分辨率全色相机和一台4m分辨率多光谱相机。2014年8月19円，GF-2成功发射，标志着我国光学遥感卫星正式步入亚米级时代［12］。3.高分三号GF-3于2016年8月10口在太原卫星发射屮心成功发射入轨，是我国首颗优

8、于lm分辨率的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)上星。GF-3可实现不同应用模式下1一500m分辨率、10—650km幅宽的微波遥感数据获取，是目前世界上工作模式最多的在轨卫星，GF-3将为我国陆地资源监测和应急防灾减灾提供重要的技术支撑［13］。三、基于光学与雷达影像的交通基础设施监测方法1.基于高分光学影像的交通基础设施信息提取在快速发展的城市和地区，路网信息要求精度准确，需要及时更新，未及时更新路网信息而导致的交通事故及