铁路项目勘探遥感技术应用

1概述

铁路工程地质勘察是铁路设计中一项关系全局的总体性工作。当一条铁路的走向和技术条件确定以后，工程地质条件就成为设计线路位置和线路上各种建筑物如车站、桥梁、隧道、路基等的决定性因素之一。因此，在铁路建设初期，铁路工程地质问题的研究就非常重要，因为只有充分认识线路，分析工程地质条件，才能建设一个经济合理、方案科学、高质量的现代化铁路。遥感从字面上理解，遥，即遥远、远距离；感，即感知，遥感就是远距离的感知。遥感技术即是对目标(物体)远距离的探测技术。从科学的意义上讲，遥感被定义为泛指各种非接触的、远距离的探测技术。作为一门新兴的实用技术主要指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。其分析和解译的成果与外业勘察结合，能够大范围地了解测区的地质构造格局和滑坡、泥石流、崩塌等不良地质分布特征，并对其他工程地质条件做出空间判断与分析，遥感图像所独有的宏观性，穿透性，全面性，真实性以及丰富的地物、地质信息，具有其他勘测方法所无可比拟的优势，能为我们快速提供可靠的地形地貌、地质构造和地物判别的信息，因此成为铁路工程地质勘察的重要手段之一。

2遥感技术的应用

我国利用遥感技术进行线路工程地质勘察最早始于1955年，铁道部率先采用航空勘测技术进行兰(州)一新(疆)铁路勘察选线工作，开创了我国线路工程遥感勘察的先河，此后，在许多铁路、公路等线路工程的勘察和选线中都充分运用遥感技术进行铁路工程路线方案比选、工程地质条件评价工作，并取得了良好的应用效果。

2．1指导勘察选线

铁路建设投资巨大，线路的选择尤为重要，尤其是结合长大隧道的线位选择，恰当的选线往往可以节约数千万元甚至数亿元的投入，意义十分重大。我国铁路选线设计基本上还是在二维地图上进行，这种平面地图通过等高线、地物边界线或特定符号表现地形、地貌以及地物情况，其缺陷是缺乏立体感、不直观。随着计算机图形处理技术的迅猛发展，遥感技术结合可视化和虚拟现实技术为研究制作具有高度真实感的可量测的地形三维立体模型，为实现三维可视化工程设计提供了可能。高精度的遥感三维可视化动画，对于宏观观察者而言，其实际效果相当于乘坐在一定高度的飞行器上进行航空路线观察(飞行高度可调)；对于遥感图像解译者而言，高精度的遥感三维可视化动画提供了可供反复使用的真实、客观、信息连续的宏观分析地面景观影像。由于其在较大的区域内获得了较为全面的工程地质信息，从而从宏观上发现方案的主要工程地质问题、工程地质问题严重的地段、局部线路比较方案工程地质条件的优劣，为方案的选择提供较为可靠的地质依据和比选意见，指导勘察选线工作。对选线正确决策、避免失误或返工、提高勘测设计质量，具有极为重要的作用。

2．2查明不良地质条件

铁路沿线的不良地质条件直接决定着能否建设成一条高质量的现代化铁路，查清线路区的不良地质条件是铁路工程勘察工作重点中的重点。例如，宝(鸡)一天(水)铁路沿渭河河谷穿行，由于没有调查清楚沿渭河发育的活动性大断裂及其所引起的不良地质现象，建成后，地质灾害一直严重威胁铁路运营安全，许多地段被迫改线。遥感技术在发现各种不良地质现象方面是最为有效的。包括属于斜坡营力的滑坡、崩塌、溜坍、岩堆等；属于流水营力的泥石流、河岸冲刷、坡面冲蚀等；溶蚀营力的岩溶漏斗、落水洞、暗河、溶蚀洼地等；风沙营力的各种沙丘；以及人工开挖的矿山采空区、小煤窑等。利用高精度遥感影像不仅可以直接勾绘出不良地质体的发育范围，并确定类型和性质，同时，还可以结合其他资料和不同时期的遥感图像分析其产生的原因、分布规律、危害程度和发展趋势。与传统的地面调查相比，速度快，成本低，准确率高，效果好，可以收到事半功倍的效果。遥感技术在查明不良地质条件工作中发挥着越来越重要的作用。

2．3提高勘察效率和质量

在铁路勘测设计工作中，尤其是前期工作中，相对于其他专业，地质专业往往滞后和被动。一方面是因为地质条件因素复杂且具有多解性、工作量大的特点；另一方面往往既有域地质资料普遍存在资料老化、比例尺过小、工程地质内容缺乏(如不良地质、特殊岩土)和资料不齐全等问题，使得铁路工程地质测绘工作带有很大的盲目性，影响了勘测质量。利用遥感影像的宏观性、穿透性、全面性，我们可以迅速查清区域地质构造特征，避开地质断裂带、滑坡，以及地质构造复杂地带，遥感技术结合卫星和航窄遥感图像与计算机信息处理等技术，可以快速编制各种比例尺(1：200000—1：10000甚至更大比例尺)的遥感图和解洋工程地质图，从而可以在较短的时间内获取测区内全面的基础地质资料，发现对工程有影响的、主要的和重大的地质问题，从而有充裕的时问集中研究主要的工程地质问题，提高_r工程勘察的效率和质量。

3结语

当今世界，新技术新方法的发展日新月异。遥感技术的发展应用，为人类勘测地球提供了全新高效的方法和丰富的信息源，极大地扩展了我们的视野，提高了我们改造自然的能力。利用遥感技术可以全面掌握铁路规划区的环境地貌与地质构造等各要素，扩大勘察范围、减少外业工作量、加快工作进度、提高地质勘察水平和质量，增强工程地质多源信息的有效管理与利用，为铁路建设的可视化、数字化、人工智能化管理提供技术支撑；为铁路工程勘察设计的地质论证选线、不良地质现象评价等方面提供决策支持，对于提高决策水平和设计质量，对于优化方案、节约投资都起到关键作用。通过遥感技术与常规勘察设计技术的紧密结合，使铁路勘察设计实现快速优化成为可能。遥感技术已经成为铁路工程地质调查和选线不可或缺的手段之一。虽然遥感技术能够快速地获取大面积的地理信息，为人类探测地球和分析环境提供先进有效的手段，但无法得到某些地物属性信息(如高程、经纬度)。许多资料、数据的获取还要靠常规工作去完成。因此，遥感铁路工程地质勘察工作，还需进干亍现场勘察及对前人资料的收集。