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遥感技术与铁路勘测

已有 1620 次阅读 2023-3-16 22:21 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

 

               航测遥感技术与铁路勘测

  在介绍遥感技术与铁路勘测之前,先介绍一下什么是遥感技术。

  遥感技术是在航空摄影的基础上发展起来的,航空摄影早期,一直是用航空摄影机以航空摄影方式把可见光电磁波能量记录在感光照片上,然后洗印成照片。到了20世纪50年代,出现了以非摄影方式获取被探测目标物一种新的成像方法。由于传统的航空摄影无法概括非摄影方式获取的信息,为了能概括全部摄影与非摄影方式获取的信息,美国的一位海军军官伊夫林· L·布鲁伊特(Evelyn·L·Pruitt),于1960年提出用“遥感”一词替代常规的航空摄影概念。后来 “遥感”一词就被正式引用。遥感技术实际包括了航空方法的应用。

 我国铁路工程地质调查在引用遥感技术之前,主要是开展航空摄影测图和航空地质调查,因大量工作是航空摄影测图,所以简称“航测”,而“航测”实际也包括航空像片地质调查。

   引用遥感技术后,就不再称“航测”了,而被遥感技术(遥感应用)所替代。航空摄影测图和航空地质调查都只是遥感技术在专业上的应用而已。

下面主要介绍一下工程地质遥感调查。

工程地质遥感调查主要是利用航空像片、卫星图像、红外扫描、多光谱扫描等图像。

铁路勘测中进行地质调查是一项很重要的内容,只有把铁路线经过地区的地质情况查清楚了,才能保证施工和建成后运营不出现或少出现工程地质灾害。

但以往我国铁路勘测地质调查方法落后,地质人员在地面上调查,手里拿着手锤、罗盘、放大镜,满山遍野地跑,由于视野所限,很难查明地质情况,而且劳动强度大。由于地质没有查明,造成线路施工时出现大量地质事故以及建成后运营时不断出现工程地质灾害。

为了改变落后的铁路勘测方法,铁道部于1956年成立了航空勘察事务所(简称航察所),根据我国和苏联定的协议,苏联派93位专家到航察所,协助开展航测工作,主要是航测测图和航空地质调查。

实践证明:遥感技术应用于铁路建设是切实可行的,具有较好的技术经济效益,是铁路勘察设计和现代化管理的重要内容。

铁路线勘测中应用遥感技术的优越性主要表现在:

1.可以提高线路选线质量,节约基建投资;

2.加快勘测效率,把一些外业调查工作移到室内进行,改善了劳动条件;

3.克服地面观察的局限性,提高勘测质量。

遥感技术应用于铁路勘测已有60多年,铁路遥感技术,从小到大:从航测技术应用到遥感技术应用:从具有较大盲目性,到总结出适合我国实际情况的遥感工作方法,取得了巨大的成绩。

航测制图从最初只能编制1:1万地形图发展到可以测制1:5000、1;2000、1:500的各种比例尺地形图。除测制地形图外,还可编制正射影像图、近景摄影测图、机助测图以及数字地形模型等:工程地质遥感技术应用从单一的航空黑白片扩大到陆地卫星图像、彩色红外航片、红外扫描航片以及图像处理等多种遥感片种和手段。遥感图像判释调查,曾经从地质专业扩大到水文、施预等专业:遥感技术应用范围也从线路新线勘测扩大到包括长隧道、枢纽、特大桥、大型水源工点等的勘测。

据不完全统计,历年来遥感新线勘测项目达200余项。取得了明显的经济效益。据前30年统计,铁路航测遥感的投资约2000万元,但仅就6条线的统计,由于采用航测遥感技术大面积选线,改善了方案,总计可降低工程造价1亿元以上,航测遥感投资不到降低造价数的20%。举几个例子说明应用的效果:

1.在青藏铁路线勘测,利用传统的地面勘测方法,几乎是无法进行,航测遥感技术后,提高工程地质填图效率10几倍,极大的提高了勘测成果质量;

2.在西康秦岭隧道综合勘测中,遥感技术发挥了重要作用,所推荐的方案,施工中工程地质良好,施工人员非常满意,该成果获国家勘测成果金质奖;

3.在朔黄铁路河间-港口段遥感工作,利用卫星图像解译推荐的黄骅港方案,避开水害严重地段,较原来推荐的方案,节约投资3.1亿元(有使用效果证明)。

目前,航测遥感技术不仅仅在心新线勘测中应用,已经扩大应用到施工阶段和运营阶段,特别是在既有线的工程地质灾害调查方面有着很好的效果。举例如下:

利用遥感技术对我国成昆铁路泥石流的成因、类型、数量、分布规律、严重程度及其对铁路的危害程度与动态变化进行了深入的研究。根据遥感解译调查,从205条沟中,确定73条为泥石流沟,并把泥石流沟对铁路危害程度,分为4类(危害严重、中等、轻微、无危害),而同期地面调查仅发现36条泥石流沟。成都铁路局根据遥感调查提出的73条泥石流沟的整治方案采纳的或部分采纳的达21条。

陇海线宝天段150km,建成后,滑坡、崩塌、泥石流频繁发生。上个世纪80年代,铁道部专业设计院开展了遥感图像判释调查,查明了沿线地质构造以及滑坡崩坍的分布规律和数量。

发现不良地质都发育在渭河主断裂上或主干断裂与次一级断裂交汇处。还发现滑坡、崩坍的分布规律和岩性有密切的关系,滑坡以发生在黄土这最多,约占滑坡总数的71.7%;崩塌则以发生在花岗岩中者居多,约占崩塌总数的49.5%。

目前,铁路新线勘测选线已全面应用遥感技术,但施工阶段和运营线遥感技术应用相对薄弱,还有很大的潜力未发挥作用。应引起有关部门重视。

 




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