摄影测量与遥感技术在城市轨道交通工程建设中的应用

文/中铁第六勘察设计院集团有限公司 陆力 蒋政

本研究以摄影测量与遥感技术为切入点，应用倾斜数字航空摄影、In-SAR、三维激光扫描等技术，解决城市轨道交通工程建设中使用传统测量方法耗时长、作业困难的数据采集工作。传统的测量方法投入的人力和资金量大，效率低，数据定位精度低以及现势性较差，而摄影测量与遥感技术在以上几个方面具有独特的优势，具有宏观、准确、快速的特点。

1.倾斜数字航空摄影

倾斜数字航空摄影是航空摄影测量的一种应用方向，只是在搭载的航摄仪上有区别，倾斜数字航空摄影是在无人机平台上搭载倾斜数字航摄仪。

倾斜航空摄影数据具备多视角、高重叠度、顶面和侧面纹理丰富等特点，通过成熟的处理软件能够在航片数据获取后快速生产出带真实纹理信息的高精度的三维模型。在城市轨道交通建设过程中，对建设范围内的主要道路、建筑、市政设施等建立三维模型，为城市轨道交通的规划、建设、管理提供虚拟可视化的数据支撑，实现对现状及规划方案三维化、实景化、标准化和数字化的叠加显示，为决策提供支持。

2.三维激光扫描

随着全自动测量机器人的发展，测量机器人正在慢慢代替传统的全站仪测量方法，实时、自动监测。随着三维激光扫描技术的发展，利用三维激光扫描仪快速获取隧道断面数据。

现有的收敛计、全站仪等形变监测手段仅能获取部分单点数据，难以全面反映隧道整体形变特征。三维激光技术可以在短时间内，全面获取变形监测对象的整体表面点云信息，通过对点云数据的处理，提取出中轴线，沿隧道中轴线等间隔连续地截取隧道断面并对截取的断面拟合椭圆，分析拟合出的长、短半轴与设计半径的差异，最后针对差异较大的断面找出形变量较大的点位。通过三维激光扫描技术监测隧道断面具有精度高、覆盖全面的特点，其丰富的高精度点云数据能够准确反映出隧道断面出现的变化，为地铁结构安全分析提供有力的数据支撑。

3.D-InSAR技术

合成孔径雷达干涉测量（D-InSAR）技术是采用差分干涉技术获取地面的微小变化，当两次成像期间地面发生微小形变时，将地形相位、平地相位、大气延迟相位等从相位中去除，得到监测区域的地表形变信息。作为一种新型的空间大地测量技术，具有全天时、全天候、目标范围广的观测能力，能够获取高精度、高分辨率、大范围的地表形变信息。将这种新技术引入城市轨道交通工程领域，可以准确有效地监测大范围的地面沉降变化。

开展城市轨道交通工程建设和运营期间的变形监测，及时掌握工程及其环境周围可能产生变形的区域及对象，确保城市轨道交通工程建设和运营安全及其环境安全，已成为城市现代化建设中不可缺少的重要工作。

4.结语

城市轨道交通的快速发展需要引进先进的测量新技术和新方法，相比较传统的测量手段，摄影测量与遥感数据能够及时、准确、快速地反映城市轨道交通沿线现阶段的地表信息，为城市管理的决策工作提供重要支持。