鐵路遙感終極版

1、鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù) 概述概述 鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)現(xiàn)狀鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)現(xiàn)狀 鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)體系鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)體系 鐵路遙感地質(zhì)勘察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)鐵路遙感地質(zhì)勘察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用前景鐵路遙感地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用前景目 錄 1、如今鐵路項(xiàng)目的前期研究和設(shè)計(jì)方案受各類環(huán)境因素影響的加大，方案變更頻繁，要求在有限的工期和缺乏數(shù)據(jù)的情況下，快速高效完成選線設(shè)計(jì)和工程地質(zhì)勘察工作。 概 述 2、航空航天遙感正朝“三多”( 多傳感器、多平臺(tái)、多角度) 和“四高”( 高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)相分辨率、高輻射分辨率) 方向發(fā)展。 國(guó)內(nèi)外航測(cè)遙感研究機(jī)構(gòu)已在全數(shù)字?jǐn)z影

2、測(cè)量與遙感制圖、三維可視化鐵路選線、工程地質(zhì)遙感圖像解譯、激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)等方向有重大突破。概 述 3、工程地質(zhì)調(diào)查是工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn)和基礎(chǔ)工作，人工調(diào)查往往受一些特殊環(huán)境條件限制。，如山區(qū)、高原、沙漠、濕地、禁區(qū)等，導(dǎo)致鐵路勘察進(jìn)度緩慢、成本高的現(xiàn)狀。 遙感技術(shù)在多條地形地質(zhì)條件復(fù)雜的鐵路工程中得到應(yīng)用，拓展了在鐵路遙感技術(shù)應(yīng)用的深廣度。概 述 遙感遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn) 現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)： 1、遙感技術(shù)為支持鐵路勘察、規(guī)劃和建設(shè)工作的數(shù)據(jù)采

3、集和更新提供了必要的數(shù)據(jù)源; 它的應(yīng)用可以擴(kuò)大地質(zhì)勘察范圍，克服地面調(diào)查的局限性，增強(qiáng)預(yù)見(jiàn)性，并可減少外業(yè)工作量，提高調(diào)查效率。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)： 2、鐵路遙感勘察整個(gè)作業(yè)過(guò)程包括準(zhǔn)備工作，初步判釋，外業(yè)驗(yàn)證調(diào)查與復(fù)核判釋、最終判釋與資料編制。判釋內(nèi)容主要包括地形地貌分析、區(qū)域地質(zhì)背景分析、地質(zhì)災(zāi)害分析，長(zhǎng)隧道、特大橋、車站等重難點(diǎn)工程地段的地質(zhì)分析及位置選擇等。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)： 3、鐵路遙感勘察技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鐵路建設(shè)預(yù)可研、可研階段，包括工程地質(zhì)可行性評(píng)價(jià)，地質(zhì)

4、選線與優(yōu)化，工程方案地質(zhì)比選，線路地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與發(fā)展趨勢(shì)分析評(píng)價(jià)等。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)遙感技術(shù)在鐵路地質(zhì)勘查的優(yōu)點(diǎn)： 鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足： 1、各種比例尺的航衛(wèi)片為解譯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，多借助立體鏡或軟件工具輔助專家判釋、手工標(biāo)注，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足： 2、解譯詳細(xì)程度局限性大，且多為定性描述，尚未實(shí)現(xiàn)巖性定量識(shí)別和單個(gè)地質(zhì)體定量分析，難以拓展到后續(xù)勘察階段的工點(diǎn)測(cè)繪、勘探孔布置、棄渣場(chǎng)選址。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)階段

5、遙感在鐵路應(yīng)用中的不足現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足： 3、遙感勘察手段單一，很少利用高光譜巖石填圖、InSA 地表形變監(jiān)測(cè)、高陡邊坡激光雷達(dá)成像的高精度、定量化遙感技術(shù)。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足現(xiàn)階段遙感在鐵路應(yīng)用中的不足： 4、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合利用率低，工程地質(zhì)條件分析與評(píng)價(jià)多為定性的主觀思維模式，缺乏行之有效的具有數(shù)據(jù)集成、信息提取、質(zhì)量分析和定量評(píng)價(jià)的信息系統(tǒng)。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)現(xiàn)狀 體系目標(biāo)體系目標(biāo) 應(yīng)用應(yīng)用方法方法鐵路遙感地質(zhì)勘查地質(zhì)勘查體系體系目標(biāo)體系目標(biāo) 1、3S 技術(shù)和地球空間信息技術(shù)的發(fā)展為工程地質(zhì)調(diào)查提供了多方位、多視角、多層次和動(dòng)態(tài)觀測(cè)的信息化技

6、術(shù)，提供了開(kāi)闊的人工調(diào)查視野和逼真的地理環(huán)境模型，為鐵路勘察提供了各種尺度和精度的地物、地形、地質(zhì)的幾何形狀、空間位置、目標(biāo)屬性信息。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系體系目標(biāo)體系目標(biāo) 2、遙感技術(shù)的應(yīng)用滿足不同地質(zhì)環(huán)境、勘察階段、工程類型條件下的鐵路工程地質(zhì)勘察業(yè)務(wù)需求，建設(shè)信息化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的成套鐵路遙感地質(zhì)勘察體系。最終達(dá)到精細(xì)指導(dǎo)地質(zhì)調(diào)繪工作，提高綜合地質(zhì)勘察質(zhì)量和效率，減少外業(yè)工作量，解放勞動(dòng)力的目標(biāo)。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系應(yīng)用方法應(yīng)用方法 充分考慮鐵路地質(zhì)勘察、線路選線設(shè)計(jì)、遙感地質(zhì)解譯等傳統(tǒng)工序和業(yè)務(wù)需求基礎(chǔ)上，以先進(jìn)的地球空間信息技術(shù)前瞻性研究為指導(dǎo)，充分發(fā)揮遙感、GPS、GIS 空間信息

7、技術(shù)在鐵路勘察中的專業(yè)特長(zhǎng)。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系應(yīng)用方法應(yīng)用方法 方法主要包括技術(shù)調(diào)研、資料收集、可行性分析、生產(chǎn)試驗(yàn)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目應(yīng)用、質(zhì)量評(píng)價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)制定等，建設(shè)集遙感信息解譯、三維地理建模、工程地質(zhì)調(diào)查、綜合勘察資料分析為一體的高層次的鐵路遙感地質(zhì)勘察信息平臺(tái)，并建立起工程地質(zhì)、線路、遙感作業(yè)接口，達(dá)到專業(yè)資料共享、互通的目的，形成鐵路遙感勘察技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工作程序，改進(jìn)傳統(tǒng)鐵路工程地質(zhì)勘察方法。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系應(yīng)用方法應(yīng)用方法 第一，根據(jù)鐵路勘察階段及工程地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容要求，針對(duì)性選取遙感圖像、圖像處理方法和組合方式，確定遙感圖像分辨率、解譯精度與成圖比例尺關(guān)系。 第二，基于 ENVI

8、遙感圖像處理軟件 IDL 二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于多光譜、高光譜、雷達(dá)數(shù)據(jù)的工程地質(zhì)解譯要素提取算法，建立工程地質(zhì)遙感解譯信息模型。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系應(yīng)用方法應(yīng)用方法 第三，基于 Google Earth 數(shù)字地球平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)多源空間數(shù)據(jù)集成、線路平縱斷面定線及三維可視化影像解譯的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。 第四，遙感解譯數(shù)據(jù)和非遙感數(shù)據(jù)基于 ArcGIS空間分析模塊開(kāi)發(fā)，進(jìn)行工程地質(zhì)條件分區(qū)、不良地質(zhì)致災(zāi)可能性及其危害性評(píng)價(jià)。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系應(yīng)用方法應(yīng)用方法 第五，結(jié)合工程項(xiàng)目，針對(duì)不同地貌類型、勘察階段、工程地質(zhì)條件和工程設(shè)計(jì)，選取針對(duì)性的遙感地質(zhì)勘察方法，編制遙感勘察大綱、作業(yè)細(xì)則和技術(shù)文檔。

9、 第六，遙感勘察資料與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪、物探、鉆探、試驗(yàn)資料進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證、解譯精度評(píng)價(jià)與質(zhì)量分析。鐵路遙感地質(zhì)勘查體系 工程地質(zhì)巖性信息提取工程地質(zhì)巖性信息提取 地質(zhì)災(zāi)害遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害遙感識(shí)別鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)工程地質(zhì)巖性信息提取 1、北方山區(qū)具有氣候惡劣、交通不便和植被稀少的特點(diǎn)，地面調(diào)查困難，采用高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行巖性識(shí)別，其高維信息具有良好巖石巖性診斷性特征。 2、南方山區(qū)具有高植被覆蓋和巖石風(fēng)化強(qiáng)烈的特點(diǎn)，巖石零星裸露，巖性信息微弱，高光譜定量識(shí)別困難，僅利用多光譜遙感難以實(shí)現(xiàn)巖土工程性質(zhì)分類，還需要融合其他多源信息，例如地層巖性、地形地貌、地面調(diào)查等。鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

10、工程地質(zhì)巖性信息提取 3、 多源信息的獲取和選擇是關(guān)鍵，遙感影像的植被、光譜和紋理信息以及坡度和斜坡結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)源，并進(jìn)行多源數(shù)據(jù)融合，再利用支持向量機(jī)進(jìn)行巖土工程性質(zhì)分類，最后對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別 1 1、滑坡識(shí)別、滑坡識(shí)別 2 2、崩塌識(shí)別、崩塌識(shí)別 3 3、潛在泥石流識(shí)別、潛在泥石流識(shí)別 4 4、斷裂構(gòu)造識(shí)別、斷裂構(gòu)造識(shí)別鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別 1 1、滑坡識(shí)別、滑坡識(shí)別 通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合識(shí)別滑坡，從而降低滑坡的誤判性，提高滑坡識(shí)別率。 通過(guò)對(duì)遙感影像、地形、地質(zhì)信息的空間分析，進(jìn)行

11、面向斜坡單元的滑坡識(shí)別。鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別2 2、崩塌識(shí)別、崩塌識(shí)別 崩塌信息提取方法，對(duì)已知崩塌的遙感影像進(jìn)行光譜和紋理特征分析，獲取崩塌識(shí)別先驗(yàn)知識(shí); 利用DEM 提取坡度大于一定閾值的區(qū)域; 通過(guò)高分辨率影像提取基巖裸露( 或高反射率) 區(qū)域; 綜合上述信息圈定崩塌范圍。 鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別3 3、潛在泥石流識(shí)別、潛在泥石流識(shí)別 采用劃分的泥石流流域作為評(píng)價(jià)基本單元，選取構(gòu)成泥石流潛在形成條件的因素作為關(guān)聯(lián)因子。采取的潛在泥石流隱患區(qū)判別方法，類同于地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)劃分方法，以其潛在風(fēng)險(xiǎn)程度的高低作

12、為判定泥石流潛在形成可能性大小的依據(jù)。 鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害的遙感識(shí)別4 4、斷裂構(gòu)造識(shí)別、斷裂構(gòu)造識(shí)別 斷裂構(gòu)造的解譯標(biāo)志包括斷裂構(gòu)造幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征以及斷裂性質(zhì)的解譯標(biāo)志。 通過(guò)三維遙感圖像和山體陰影圖的半透明疊加，可以突出斷裂構(gòu)造信息，同時(shí)參考地形信息、地質(zhì)圖信息，以及經(jīng)過(guò)邊緣增強(qiáng)圖像、亮度反轉(zhuǎn)、彩色空間變換和銳化等處理方法所得到的圖像，再進(jìn)行目視解譯，有利于提取斷裂構(gòu)造信息。鐵路遙感地質(zhì)勘查系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù) 由于傳統(tǒng)鐵路遙感勘察多用于小比例尺地質(zhì)調(diào)查或大型地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，尚未實(shí)現(xiàn)全線大比例尺調(diào)查，缺少針對(duì)單體工程的精細(xì)遙感勘察方法，造成后期勘察中遙感作用十分有限的現(xiàn)狀。鐵路遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用前景 基