文/本刊記者 陳楠枰

遠在星空，卻能探知地面，讓影像近在眼前。業(yè)內(nèi)俗稱“天眼”的遙感衛(wèi)星長期用于國土資源和軍事領域。而如今，在中國交通通信信息中心空間信息事業(yè)部（簡稱空間事業(yè)部）的努力下，遙感衛(wèi)星正在和交通緊密融合，碰撞出創(chuàng)新的火花。

“高分遙感技術不僅能實現(xiàn)精確核查，解決農(nóng)村公路監(jiān)管難問題，還可勘察災情，及時準確提供決策支持，同時，感知形變，提高道路防災救災能力?！笨臻g事業(yè)部副總經(jīng)理、交通遙感所所長羅倫介紹說，遙感+交通，就是把“天眼”變成惠及交通的“慧眼”，以繪制空天大數(shù)據(jù)為基礎、構建路網(wǎng)為骨架的農(nóng)村公路“一張圖”系統(tǒng)，服務“四好農(nóng)村路建設”和交通精準扶貧。

啃下最后一公里遙感技術解交通之“急”

“修這條路我已經(jīng)賠進去兩千萬了，親侄子都因為修路被河水沖走了?！?016年1月，羅倫到西藏墨脫調研軍民融合項目中的公路扶貧建設。在海拔5000米嘎隆拉雪山，一位在懸崖邊鑿路的老板訴苦說，因為地質地貌水文條件復雜，無法掌握路基、河床的演變規(guī)律，他只能像愚公移山一般，日復一日，建了毀，毀了建。由于建在河中間橋墩的基礎總是反復被毀。

“公路建設要解決最后一公里通達問題，通常要面對惡劣的自然條件，啃得都是‘硬骨頭’，必須依靠先進的技術。”羅倫說，那時深刻地意識到，遙感技術在交通領域大有可為，可以通過遙感對歷年道路數(shù)據(jù)進行評估，對災害進行監(jiān)測，準確分析出道路建在哪、怎么建，讓交通真正服務于老百姓出行。

據(jù)介紹，通過軍民融合示范項目的牽引，遙感技術在交通運輸行業(yè)的應用已經(jīng)從探索研究階段跨越到全面應用階段，覆蓋交通工程建設規(guī)劃、監(jiān)管，交通運營管理、設施養(yǎng)護及災害監(jiān)測與道路損毀評估等多個方面，特別是精準化交通扶貧、計劃執(zhí)行情況評估、建設監(jiān)管和災害應急等方面，既是“三去一降一補”的重要抓手，是交通行業(yè)加強事中事后監(jiān)管的一個典型案例，也是交通運輸軍民深度融合的直接體現(xiàn)。

其中，遙感技術在部級層面落地應用主要為支撐交通運輸部各司局開展督導工作，包括每年開展建制村通硬化路完成情況、新改建農(nóng)村公路完成情況、中央投資新改建項目（高速公路、國省干線）建設進度、農(nóng)村公路三年行動計劃項目、公路災毀重建項目、公路災害應急處置與保障、內(nèi)河航道船只擁堵情況跟蹤等核查與評估工作。

在省級應用層面，則主要支撐各省交通運輸主管部門開展相關管理工作，包括公路基礎設施底數(shù)調查、農(nóng)村公路精準扶貧核查、重大建設項目計劃核查、“組組通”規(guī)劃核查、重大工程監(jiān)管、交通災害監(jiān)測與應急保障、公路水毀監(jiān)測與評估、形變監(jiān)測、交通BIM應用、交通“一張圖”建設等。

“我們的優(yōu)勢在于既懂交通也懂遙感?！边b感所總體部負責人李麗介紹說，我們了解交通行業(yè)的需求，也清楚遙感技術的特點和優(yōu)勢，同時還能獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源。據(jù)了解，中國交通通信信息中心是高分系列衛(wèi)星、資源系列衛(wèi)星、遙感系列衛(wèi)星、海洋系列衛(wèi)星的數(shù)據(jù)獲取和分發(fā)單位，還與軍方、空客、二十一世紀應用股份有限公司、資源衛(wèi)星應用中心等單位簽訂了合作協(xié)議，具備專用數(shù)據(jù)傳輸鏈路，能夠快速獲取國內(nèi)外遙感影像數(shù)據(jù)，及時滿足行業(yè)需求，實現(xiàn)交通運輸行業(yè)的工程化遙感應用?！?/p>

同時，在產(chǎn)學研研究基礎上，空間事業(yè)部緊扣交通業(yè)務需求，打造交通遙感應用基礎平臺，主動協(xié)助交通主管部門推進交通遙感應用的標準規(guī)范，形成遙感服務的長效機制模式，為部省相關交通主管部門的日常業(yè)務工作提供輔助支撐。此外，空間事業(yè)部依托優(yōu)秀的人才隊伍，研究突破了路網(wǎng)自動化提取、InSAR形變監(jiān)測、道路路域變化檢測、路面健康狀況檢測與評估等多項關鍵技術。

精準核查 讓農(nóng)村公路有圖有真相

利用遙感衛(wèi)星核查農(nóng)村公路路網(wǎng)，并對衛(wèi)星圖片進行數(shù)據(jù)分析和處理，建立電子檔案，他們是第一個吃螃蟹的人。

“以往的農(nóng)村公路核查是派人進行實地抽查，或通過GPS設備采集部分路段信息進行核驗。全國有398萬公里的農(nóng)村公路，依靠人開車一個村子一個村子跑下來，工程浩大繁瑣更容易出錯?！?/p>

李麗告訴記者，以往交通運輸部針對建制村項目通達通暢情況開展督查工作，主要采用的是雙隨機和現(xiàn)場督導結合的手段，存在上報的信息不全、不準和隨意變更等問題，很難實現(xiàn)督導到位。

這種因人為因素導致的誤差，在團隊看來，“對于一個省來說可能只是萬分之幾，但對于涉及其中的百姓來說卻是百分之百?！倍饲遛r(nóng)村公路的規(guī)模和具體分布，對下一步規(guī)劃建設和精準扶貧至關重要。

2015年年初，通信信息中心與湖南省交通運輸廳啟動農(nóng)村公路精準化專項工作。對19萬公里農(nóng)村公路的路面寬度、線位、路面類型進行摸底，對8000多個貧困村通達情況進行專題分析，并全面調查了4萬余公里國省干線公路建設情況，構建了覆蓋省市縣三級的湖南交通管理“一張圖”系統(tǒng)，并形成每年針對公路規(guī)劃、計劃、建設、養(yǎng)護更新業(yè)務的遙感應用服務模式。

貴州省上坡貢村民委員會工程遙感影像專題圖

2017年，應交通運輸部規(guī)劃司要求，空間事業(yè)部采用遙感技術結合APP采集的手段，開展了全國7000個建制村通硬化路、20萬農(nóng)村公路建設完成情況及1500個新改建項目進度核查等相關工作。

以7000個建制村的農(nóng)村公路核查為例，為確保APP采集基礎數(shù)據(jù)的準確性，他們對上報數(shù)據(jù)的命名、重復性、照片質量、采集點數(shù)量等進行了嚴格審核，保證了數(shù)據(jù)庫的質量。核實建制村的準確位置與戶數(shù)，看建制村是否在居民點上，是否符合通村條件，確定是否已經(jīng)完成通硬化路建設。最后，還要根據(jù)建制村通達道路情況，評估扶貧規(guī)模與需求，是否還有未通達的建制村。

采集數(shù)據(jù)部省共用，利用遙感影像對采集的建制村及通達通暢路線進行真實性和進度核查，讓農(nóng)村路網(wǎng)真正做到“有圖有真相”?！澳承┑胤缴蠄箦e誤數(shù)據(jù)，被查實后氣勢洶洶找上門來辯解，當他們看到清晰的遙感衛(wèi)星影像后，只能灰溜溜走人，用地方上的話說，我們這是掌握了‘核武器’??！”李麗笑言。

根據(jù)對地方上報資料的逐一審核，一系列的農(nóng)村路網(wǎng)建設情況核查中，李麗團隊發(fā)現(xiàn)，20%項目存在上報數(shù)據(jù)不準、上報與實際建設不符、建設進度滯后等問題。

“有‘以舊頂新’拿完好路面造假災毀變相求補貼的，也有沒做的項目上報‘已完成’求業(yè)績認可的，國家對每一公里農(nóng)村公路提供補貼，我們在核查過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，是在給國家挽回損失?！?/p>

對此，交通運輸部機關根據(jù)遙感核查的結果對有問題的省份進行了現(xiàn)場督查與通報，建議把遙感核查手段作為日常監(jiān)管手段。地方交通主管部門亦根據(jù)下放的“問題清單”，逐一核實，加大整改力度，并主動要求采用遙感手段加強地方農(nóng)村公路等建設項目的監(jiān)管。

湖南省十二五計劃實施完成規(guī)模情況遙感核查細節(jié)圖

大規(guī)模推廣需建立標準體系與人工智能融合助力自動駕駛

談到未來的交通遙感技術應用，李麗總結為幾個關鍵詞：標準、拓展和深度融合。

在她看來，雖然交通遙感應用取得了一定的成效，并具有良好的發(fā)展前景，但相比其他遙感應用較為成熟的行業(yè)仍存在較大差距，“作為保障交通遙感應用有效有序開展的重要抓手，交通遙感應用方面標準缺失嚴重，基本屬于全無狀態(tài)，標準體系需要全面加強?！?/p>

其中，遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源保障機制尚需完善，目前滿足交通行業(yè)要求的衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源相對不足，缺乏專業(yè)衛(wèi)星支持。交通行業(yè)應用深度和廣度尚存欠缺，交通遙感推廣應用政策支撐不足，行業(yè)應用系統(tǒng)性、整體性考慮有待加強，缺少行業(yè)專用服務經(jīng)費的支撐。同時，缺乏交通遙感應用的標準體系，行業(yè)相關技術標準不健全，現(xiàn)有各標準銜接及全面性有待加強。

“比如，在公路調查與核查、重大建設項目監(jiān)管、交通災害監(jiān)測與應急保障、形變監(jiān)測等方面，都未形成規(guī)范統(tǒng)一的行業(yè)標準，無法為國家及各省相關工作的有序開展、建設、監(jiān)管等提供切實可行的支撐。”李麗說。

如何在保證規(guī)范全面性及與現(xiàn)有標準的相對一致性的基礎上，將交通遙感應用標準融入到現(xiàn)有的行業(yè)標準體系中，并完善其標準規(guī)范審核體系與機制，還需集行業(yè)共同之力。

對此，李麗認為，將交通遙感技術標準融合到現(xiàn)有交通標準體系中，需要有整體規(guī)劃。據(jù)悉，目前，通信信息中心正在積極依托一期軍民融合項目以及開展的相關工作，將成熟成果轉換為行業(yè)標準和地方標準，同時考慮交通遙感應用的標準體系框架與規(guī)劃，“我們希望能得到交通運輸部足夠的重視和支持?！?/p>

“除了標準完善外，多技術融合將是今后交通遙感技術應用的必然趨勢?！崩铥惐硎荆浞掷眠b感技術大面積同步觀測、獲取快、受限少等特點，結合信息技術發(fā)展趨勢，促進遙感技術與衛(wèi)星導航、移動通信、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能終端等技術融合，充分突出各類技術特色、發(fā)揮各類技術優(yōu)勢，創(chuàng)新應用服務模式，共同服務行業(yè)發(fā)展，應當鼓勵行業(yè)各領域開展多種技術融合應用專題研究。

在多技術融合提供多元化服務的未來，“遙感技術+北斗高精度定位技術融合”可以幫助實現(xiàn)公路邊坡、橋梁、涵洞的形變監(jiān)測和感知，重大自然災害交通應急監(jiān)測及海上搜救等內(nèi)容；“遙感+BIM+3D GIS技術融合”則有望實現(xiàn)交通基礎設施的規(guī)劃、勘察設計、建管養(yǎng)運的空間數(shù)據(jù)的可持續(xù)應用，確保交通基礎設施的全生命周期管理的科學、準確和更新及時。

湖南省自然村未通達情況遙感調查細節(jié)圖

另一方面，“遙感+北斗+大數(shù)據(jù)+人工智能等技術融合”為自動駕駛提供高精度地圖等服務，助力路運一體化車路協(xié)同。“基于遙感、導航技術進行路網(wǎng)信息獲取，我們還可以生成相對靜態(tài)的數(shù)字化高精度路網(wǎng)底圖，并形成路網(wǎng)變化快速感知與動態(tài)更新機制，支撐無人駕駛高精度動態(tài)導航的實現(xiàn)?！崩铥愄岢?。

在她看來，在高精度路網(wǎng)底圖基礎上，利用衛(wèi)星導航、無線通信、傳感探測等技術進行車路動態(tài)信息獲取，通過車、路、衛(wèi)星的協(xié)同，快速建立交通基礎設施運行狀態(tài)、交通事故出現(xiàn)后的快速生成道路繞行方案，不僅能實現(xiàn)自動駕駛車輛、交通基礎設施之間智能配合，還可以優(yōu)化利用交通資源，提高道路交通安全，緩解交通擁堵。