遥感+交通用“天眼”让扶贫更精准

文/本刊记者 陈楠枰

远在星空，却能探知地面，让影像近在眼前。业内俗称“天眼”的遥感卫星长期用于国土资源和军事领域。而如今，在中国交通通信信息中心空间信息事业部（简称空间事业部）的努力下，遥感卫星正在和交通紧密融合，碰撞出创新的火花。

“高分遥感技术不仅能实现精确核查，解决农村公路监管难问题，还可勘察灾情，及时准确提供决策支持，同时，感知形变，提高道路防灾救灾能力。”空间事业部副总经理、交通遥感所所长罗伦介绍说，遥感+交通，就是把“天眼”变成惠及交通的“慧眼”，以绘制空天大数据为基础、构建路网为骨架的农村公路“一张图”系统，服务“四好农村路建设”和交通精准扶贫。

啃下最后一公里遥感技术解交通之“急”

“修这条路我已经赔进去两千万了，亲侄子都因为修路被河水冲走了。”2016年1月，罗伦到西藏墨脱调研军民融合项目中的公路扶贫建设。在海拔5000米嘎隆拉雪山，一位在悬崖边凿路的老板诉苦说，因为地质地貌水文条件复杂，无法掌握路基、河床的演变规律，他只能像愚公移山一般，日复一日，建了毁，毁了建。由于建在河中间桥墩的基础总是反复被毁。

“公路建设要解决最后一公里通达问题，通常要面对恶劣的自然条件，啃得都是‘硬骨头’，必须依靠先进的技术。”罗伦说，那时深刻地意识到，遥感技术在交通领域大有可为，可以通过遥感对历年道路数据进行评估，对灾害进行监测，准确分析出道路建在哪、怎么建，让交通真正服务于老百姓出行。

据介绍，通过军民融合示范项目的牵引，遥感技术在交通运输行业的应用已经从探索研究阶段跨越到全面应用阶段，覆盖交通工程建设规划、监管，交通运营管理、设施养护及灾害监测与道路损毁评估等多个方面，特别是精准化交通扶贫、计划执行情况评估、建设监管和灾害应急等方面，既是“三去一降一补”的重要抓手，是交通行业加强事中事后监管的一个典型案例，也是交通运输军民深度融合的直接体现。

其中，遥感技术在部级层面落地应用主要为支撑交通运输部各司局开展督导工作，包括每年开展建制村通硬化路完成情况、新改建农村公路完成情况、中央投资新改建项目（高速公路、国省干线）建设进度、农村公路三年行动计划项目、公路灾毁重建项目、公路灾害应急处置与保障、内河航道船只拥堵情况跟踪等核查与评估工作。

在省级应用层面，则主要支撑各省交通运输主管部门开展相关管理工作，包括公路基础设施底数调查、农村公路精准扶贫核查、重大建设项目计划核查、“组组通”规划核查、重大工程监管、交通灾害监测与应急保障、公路水毁监测与评估、形变监测、交通BIM应用、交通“一张图”建设等。

“我们的优势在于既懂交通也懂遥感。”遥感所总体部负责人李丽介绍说，我们了解交通行业的需求，也清楚遥感技术的特点和优势，同时还能获取卫星数据资源。据了解，中国交通通信信息中心是高分系列卫星、资源系列卫星、遥感系列卫星、海洋系列卫星的数据获取和分发单位，还与军方、空客、二十一世纪应用股份有限公司、资源卫星应用中心等单位签订了合作协议，具备专用数据传输链路，能够快速获取国内外遥感影像数据，及时满足行业需求，实现交通运输行业的工程化遥感应用。”

同时，在产学研研究基础上，空间事业部紧扣交通业务需求，打造交通遥感应用基础平台，主动协助交通主管部门推进交通遥感应用的标准规范，形成遥感服务的长效机制模式，为部省相关交通主管部门的日常业务工作提供辅助支撑。此外，空间事业部依托优秀的人才队伍，研究突破了路网自动化提取、InSAR形变监测、道路路域变化检测、路面健康状况检测与评估等多项关键技术。

精准核查 让农村公路有图有真相

利用遥感卫星核查农村公路路网，并对卫星图片进行数据分析和处理，建立电子档案，他们是第一个吃螃蟹的人。

“以往的农村公路核查是派人进行实地抽查，或通过GPS设备采集部分路段信息进行核验。全国有398万公里的农村公路，依靠人开车一个村子一个村子跑下来，工程浩大繁琐更容易出错。”

李丽告诉记者，以往交通运输部针对建制村项目通达通畅情况开展督查工作，主要采用的是双随机和现场督导结合的手段，存在上报的信息不全、不准和随意变更等问题，很难实现督导到位。

这种因人为因素导致的误差，在团队看来，“对于一个省来说可能只是万分之几，但对于涉及其中的百姓来说却是百分之百。”而核清农村公路的规模和具体分布，对下一步规划建设和精准扶贫至关重要。

2015年年初，通信信息中心与湖南省交通运输厅启动农村公路精准化专项工作。对19万公里农村公路的路面宽度、线位、路面类型进行摸底，对8000多个贫困村通达情况进行专题分析，并全面调查了4万余公里国省干线公路建设情况，构建了覆盖省市县三级的湖南交通管理“一张图”系统，并形成每年针对公路规划、计划、建设、养护更新业务的遥感应用服务模式。

贵州省上坡贡村民委员会工程遥感影像专题图

2017年，应交通运输部规划司要求，空间事业部采用遥感技术结合APP采集的手段，开展了全国7000个建制村通硬化路、20万农村公路建设完成情况及1500个新改建项目进度核查等相关工作。

以7000个建制村的农村公路核查为例，为确保APP采集基础数据的准确性，他们对上报数据的命名、重复性、照片质量、采集点数量等进行了严格审核，保证了数据库的质量。核实建制村的准确位置与户数，看建制村是否在居民点上，是否符合通村条件，确定是否已经完成通硬化路建设。最后，还要根据建制村通达道路情况，评估扶贫规模与需求，是否还有未通达的建制村。

采集数据部省共用，利用遥感影像对采集的建制村及通达通畅路线进行真实性和进度核查，让农村路网真正做到“有图有真相”。“某些地方上报错误数据，被查实后气势汹汹找上门来辩解，当他们看到清晰的遥感卫星影像后，只能灰溜溜走人，用地方上的话说，我们这是掌握了‘核武器’啊！”李丽笑言。

根据对地方上报资料的逐一审核，一系列的农村路网建设情况核查中，李丽团队发现，20%项目存在上报数据不准、上报与实际建设不符、建设进度滞后等问题。

“有‘以旧顶新’拿完好路面造假灾毁变相求补贴的，也有没做的项目上报‘已完成’求业绩认可的，国家对每一公里农村公路提供补贴，我们在核查过程中发现错误，是在给国家挽回损失。”

对此，交通运输部机关根据遥感核查的结果对有问题的省份进行了现场督查与通报，建议把遥感核查手段作为日常监管手段。地方交通主管部门亦根据下放的“问题清单”，逐一核实，加大整改力度，并主动要求采用遥感手段加强地方农村公路等建设项目的监管。

湖南省十二五计划实施完成规模情况遥感核查细节图

大规模推广需建立标准体系与人工智能融合助力自动驾驶

谈到未来的交通遥感技术应用，李丽总结为几个关键词：标准、拓展和深度融合。

在她看来，虽然交通遥感应用取得了一定的成效，并具有良好的发展前景，但相比其他遥感应用较为成熟的行业仍存在较大差距，“作为保障交通遥感应用有效有序开展的重要抓手，交通遥感应用方面标准缺失严重，基本属于全无状态，标准体系需要全面加强。”

其中，遥感卫星数据资源保障机制尚需完善，目前满足交通行业要求的卫星数据资源相对不足，缺乏专业卫星支持。交通行业应用深度和广度尚存欠缺，交通遥感推广应用政策支撑不足，行业应用系统性、整体性考虑有待加强，缺少行业专用服务经费的支撑。同时，缺乏交通遥感应用的标准体系，行业相关技术标准不健全，现有各标准衔接及全面性有待加强。

“比如，在公路调查与核查、重大建设项目监管、交通灾害监测与应急保障、形变监测等方面，都未形成规范统一的行业标准，无法为国家及各省相关工作的有序开展、建设、监管等提供切实可行的支撑。”李丽说。

如何在保证规范全面性及与现有标准的相对一致性的基础上，将交通遥感应用标准融入到现有的行业标准体系中，并完善其标准规范审核体系与机制，还需集行业共同之力。

对此，李丽认为，将交通遥感技术标准融合到现有交通标准体系中，需要有整体规划。据悉，目前，通信信息中心正在积极依托一期军民融合项目以及开展的相关工作，将成熟成果转换为行业标准和地方标准，同时考虑交通遥感应用的标准体系框架与规划，“我们希望能得到交通运输部足够的重视和支持。”

“除了标准完善外，多技术融合将是今后交通遥感技术应用的必然趋势。”李丽表示，充分利用遥感技术大面积同步观测、获取快、受限少等特点，结合信息技术发展趋势，促进遥感技术与卫星导航、移动通信、互联网、大数据、云计算、智能终端等技术融合，充分突出各类技术特色、发挥各类技术优势，创新应用服务模式，共同服务行业发展，应当鼓励行业各领域开展多种技术融合应用专题研究。

在多技术融合提供多元化服务的未来，“遥感技术+北斗高精度定位技术融合”可以帮助实现公路边坡、桥梁、涵洞的形变监测和感知，重大自然灾害交通应急监测及海上搜救等内容；“遥感+BIM+3D GIS技术融合”则有望实现交通基础设施的规划、勘察设计、建管养运的空间数据的可持续应用，确保交通基础设施的全生命周期管理的科学、准确和更新及时。

湖南省自然村未通达情况遥感调查细节图

另一方面，“遥感+北斗+大数据+人工智能等技术融合”为自动驾驶提供高精度地图等服务，助力路运一体化车路协同。“基于遥感、导航技术进行路网信息获取，我们还可以生成相对静态的数字化高精度路网底图，并形成路网变化快速感知与动态更新机制，支撑无人驾驶高精度动态导航的实现。”李丽提出。

在她看来，在高精度路网底图基础上，利用卫星导航、无线通信、传感探测等技术进行车路动态信息获取，通过车、路、卫星的协同，快速建立交通基础设施运行状态、交通事故出现后的快速生成道路绕行方案，不仅能实现自动驾驶车辆、交通基础设施之间智能配合，还可以优化利用交通资源，提高道路交通安全，缓解交通拥堵。