高分遥感技术助力智慧交通的解决方案

P1高分遥感技术助力智慧交通的解决方案

严高分辨率遥感卫星能为交通行业作什么人工智能+遥感影像能开展哪些交通应用交通基础设施全生命期一张图的数字底座未来发展与展望

严大纲P2国产管颗T米的频聚多汲化

合成讯径重达

(SAR

高给四号高给号

首发2米星高给—号国产营个属用亚米级卫星

严高分卫星高给五号高给六号P3高景—号系列系列

严立体测绘卫星P4年5月24

L波段,

14民)

欧空局sentinel-1A、

1B

(2016年4月25

严T-A、

1B

(2023年12

L

28雷达卫星P5运营养护建设管理

面向交通运输行业应用的高分辨率卫星遥感应用勘察设计

严P6面向交通运输行业应用的高分辨率卫星遥感应用1、

可快速获取1:50000和1:10000地形图2、利于不便到达的区域的基础数据获取1、施工区域内大范围监测

，

比人工核查

更加节省成本2、对于人不便到达的区域提供监测非接

触手段3、检测手段快速宏观

，大大提高前期勘

察时效1、

三维场景融合技术2、

坐标匹配技术1、统一各种数据的坐标系2、

融合高分处理得到的地形和BIM模型

公路选线

1、不良地质自动辅助决策

2、路域冻土识别

技术判识技术1、

高精度地形图生

成技术2、

勘察设三维可视

化技术高分+BIM

严地形图生产P7公路勘察设计方案——地形图生产地形图绘制对象路网

居民地

植被

水系可解决问题1、快速生产1:50000、

1:25000、

1:10000、

1：

5000基础地形图。2、公路设计前期中的基础资料匮乏

，公路建设过程中周期性、

客观性的施工进度监测。

严P8公路勘察设计方案——地形图生产Google

Earth（32.134

，70.781）与现状不符l位于巴基斯坦西部

，

靠近阿富汗

塔利班控制区

，

安全形势紧张l山高路远

，地形地貌条件复杂

，

人工野外实测困难l谷歌地球数据陈旧

，不符合现状P9修建立交

案例一：巴基斯坦N50升级改造项目

严（32.134

，70.781）GF-2

15天完成1.2万

km2影像与DEM采

集、

1:1万大比例尺数字地形图生产

平面精度达0.8m

，高程精度达5m

可用于方案研究与工可编制1

万数字地形图图例计曲线首曲水系旧路居民地解决了海外工程项目基础资料匮乏的难题

高分二号影像DEM（资源三号生成）公路勘察设计方案——地形图生产

严P10公路勘察设计方案——公路选线辅助决策可解决问题1、避免不良地质对山区公路建设及运营造成危害

，便于评估公路走廊带内不良地质带来的危

险性和风险性。2、传统勘察方法耗时长、

成本高

，使用遥感图像进行不良地质调查

，快速宏观

，

已有多年的

应用基础。不良地质分类泥石流

崩塌

滑坡

严P11召回率范围精度位置精度准确度精确度F182.6967.4599.5786.0993.9887.97公路勘察设计方案——公路选线辅助决策云南都香地区测试样本库不良地质自动判识测试精度可达86%都香高速沿线不良地质自动判识部分检测结果

案例：

云南都香高速沿线不良地质判识

严不良地质判识实验数据情况P12公路勘察设计方案——公路选线辅助决策交通运输部2020年自然灾害综合风险普查（交通专项试点）

严P131、统一各种数据的坐标系2、融合高分处理得到的地形和BIM模型。高分+BIM融合技术可解决问题

公路勘察设计方案——高分+BIM应用

严P14

新加坡樟宜机场

尼泊尔东特莱河道整治工程

柬埔寨金港高速改线

马达加斯加5A国道

罗马尼亚A3

喀麦隆克里比深水港

蒙内铁路

马普托大桥

加纳特码港

推广单位推

广项

目中国路桥中交海外事业部中交公规院中咨集团海外事业部

中咨桥隧分公司华景公司中交新加坡分公司公路勘察设计应用推广

严P15高分交通行业应用案例建设管理运营养护

勘察设计

严P16建设管理高分方案1、实现征地拆迁的大范围监测

，

比人

工核查更加节省成本。2、精准、

高效统计征拆对象的面积、

数量、

空间位置以及面积等。3、反映动态变化

，

准确监测红线内的

征拆对象是否拆除以及是否多拆等。工程形象进度

监测技术形象进度1、对道路全线可周期性同时监测

，

比

人工核查更加节省成本。2、算法能够准确识别路面、

路基、

桥

梁等

，实现了自动化提取。

基于目标检测的征地

拆迁监测技术

严征地拆迁P17建设管理高分方案——征地拆迁P18可解决问题1、解决了现场核查工作量大的问题。2、有助于判别是否存在房屋加盖、

农田林地加种等现象。征地拆迁监测对象征地拆迁的房屋经济林地

农田

严2019年3月13日利用高分影像进行监测

，

快速检测房屋搭建与拆除进展

建设管理高分方案——征地拆迁

案例：

都香高速征地拆迁核查2019年3月13日

严2019年4月2日2019年4月2日P19建设管理高分方案——形象进度监测可解决问题1、

工程管理者系统全面掌握工程进度

，保证了形象进度监测的时效性和全面性。2、解决了实地踏勘难的问题。P20桥梁

路面

路基形象进度监测对象

严基于GF-2

，利用深度学习算法实现了桥墩的自动提取

，

可快速监测桥墩建设数量。

P21

建设管理高分方案——形象进度监测案例一：

桥梁施工进度监测

严建设管理高分方案——形象进度监测基于高分2号影像对都香高速云南昭通段主线收费站2017年3月至2018年12月期间的建设进度情况进行监测：（1）主线收费站，

已开始铺装面层。（2）永丰枢纽主线桥，

已开始施工，

目前已可清晰看见匝道轮廓。2018年12月2017年9月永丰枢纽主线桥施工状态

案例二：

路基路面施工进度监测主线收费站施工状态2018年12月2017年3月

严P22案例三：

新加坡樟宜机场影像数据服务

中咨集团在发达国家的第一个项目

，高分交通数据中心提供了新加坡机场多期影像

，辅助新加坡樟宜机

场改扩建项目方案设计

，协助机场选址条件筛选

，提高选址与规划水平

，监控机场扩建施工进度

，为机

场规划、机场扩建建设和绿色安全运营提供辅助信息

，具有显著的社会效益和经济效益。建设管理高分方案——形象进度监测

严P23

建设管理高分方案全国省界收费站撤站都香高速扬州港区中航宝胜码头武汉阳逻码头新加坡樟宜机场

在公路、铁路、港口、机场四类业务领域应用

严P24高分交通行业应用案例建设管理运营养护

勘察设计

严P25高分交通行业应用案例1、

高分遥感机场净空区

障碍物智能监测技术2、

高分遥感水域违建码

头、

交通用地动态监测

技术1、道路网核查与更新技术2、道路属性信息提取技术3、公路桩号自动匹配技术1、

可对障碍物大范围监测

，

比人工

核查更加高效。2、不存在限飞监测等约束

，

比无人

机监测更节省成本。1、大范围路网核查

，

比人工手持GPS核查效率高、

精度高。2、路网核查数据客观

，避免了核

查上报数据错漏与不实。3、量化的数字化核查结果

，提高

监管水平。

违章监测资产普查

严自动提取新路网原先已有旧路网路网提取与快速核查P26P27可解决问题1、解决机场障碍物人工监测效率低、

涉及相关管理单位多、

手续繁琐等问题。2、解决内河水域非法运输码头人工排查难度大、

易漏检、

拆除过程监测难等问题。3、解决交通用地人工监测效率低、

测量工作量大、

拆除过程监测难等问题。运营管理方案——违章监测违建码头交通用地

违章监测对象机场净空障碍物

严高分遥感水域违建码头、

交通用地动态监测技术运营管理方案——违章监测不同时期遥感影像处理1、

可大范围监测违建情况

，提高排查效率。2、

降低人工排查的漏检率和执行难度。技术优势违建设施提取监督分类算法对地物属性

分类提取

GF-1GF-62013.3.252013.10.112019.9.92016.11.3

严技术流程动态监测拆除过程GF-2P28运营管理方案——违章监测

基于高分影像与现场核查数据发现

，怀柔区安坝村存在施工

建筑非法侵占道路控制区的情

况。在道路左侧离路最近的临

时建筑物非法侵入控制区13.2m。

经过实地调查与量测

，该地临时建筑物非法侵入控制区约14.5m

，利用高分影像进行道路侵占情况的监测精度达91%。

案例：

北京怀柔区交通用地违建监测

严P291、基于高分影像

，

可辅助核查道路附属设施（如服务区、

加油站、

收费站、

广告牌等）

，全面了解公路

路产分布情况

，

弥补传统人工核查耗时耗力的不足之处。2、基于高分影像底图分层叠加路产信息

，形成以高速公路、

普通国省干线为中心的公路路产数据库

，做

到精细化普查、

可视化管理。

运营管理方案——资产普查

资产普查对象可解决问题

严P30运营管理方案——资产普查G6昌平镇回科技园收费站

加油站百葛服务区小汤山收费站

沙河收费站北安河收费站回龙观镇西三旗收费站服务区加油站清河收费站G6●沙河镇清河北收费站加油站加油站基于高分影像

，可辅助核查道路附属设施（如服务区、加油站、收费站、广告牌等）

，全面了解公

路路产分布情况

，弥补传统人工核

查耗时耗力的不足之处基于高分影像底图分层叠加路

产信息

，形成以高速公路、普通国

省干线为中心的公路路产数据库

，做到精细化普查、可视化管理广告牌约10m京藏高速（

G6）

百葛服务区附近

案例：

道路附属设施普查

严P31高分遥感技术在交通行业中的应用场景-小结复杂困难地区地形图获取道路勘察设计辅助决策基础设施建设进度监测基础设施沉降监测航道图岸线快速更新P32海上溢油灾害监测灾后评估与应急重大事件的交通保障

严交通资产普查乡村规划高分辨率遥感卫星能为交通作什么人工智能+遥感影像能开展哪些交通应用交通基础设施全生命期一张图的数字底座未来发展与展望

严大纲P33人工智能+遥感卫星——路网提取

全国农村公路总里程446.6万公里

传统人工巡察、

上报数据效率低

报表信息更新慢、

错误率高提取路网

骨

上报路网

缓冲区分析

路网核查上报路网线型缺失核查海量样本制作

E-WGAN模型

删除失真、

占用、

废弃等道路

剔除重复道路

自动化增补符合入库条件的农村公路

关键技术1

基于深度学习的农村公路网变化自动检测与更新技术

严上报路网线型错误核查黄线为提取正确结果

红线为提取遗漏结果蓝线为提取错误结果精度15.1%

42.1%74.8%68.7%82.3%

人工智能+遥感卫星——路网提取

已有方法局部区域精度高

，项目级大范围不适用。关键技术1基于深度学习的农村公路网变化自动检测与更新技术

严支撑不同等级的公路路面核查、养护检查大范围公路路面类型识别与核查效率提升30%路面材质反射率曲线融合

农村公路路面建设进度监测

路面硬化现场核查难度大

上报数据与实际情况不一致人工智能+遥感卫星——路面类型提取

关键技术2

高分遥感公路路面类型提取技术

严波段敏感性分析P3737在本研究之前

，

国内外未见“在路面类型识别中，针对GF-6WFV数据光谱信息丰富但空间分辨率较低

，构建了光谱解混的方法

，

实现了GF-6WFV数据和高空间分辨率GF-2数据的互补融合”方面的文献报道。人工结果道路（条）识别结果召回率沥青道路水泥道路土路道路总计实际结果沥青道路681428480.95%水泥道路7931311382.30%土路道路08667489.

19%总计7511581271精确率（P）90.67%80.87%81.48%84.34%总体精度OA=84.15%Kappa系数：

0.758

算法识别结果人工智能+遥感卫星——路面类型提取

关键技术2

高分遥感公路路面类型提取技术

严原始数据401858.

1%3.6752890%Y=0.979*x

+249.645任意点桩号方程：任意一点桩号=起点桩号+

×(终点桩号-起点桩号)路段几何长度前段几何长度桩号差平均值(m)桩号差50m以下数量桩号每百米间距差平均值（m）间距差10m以下数量桩号方程缓冲区加

权法202890.3%3.3612787%Y=0.983*x

+249.668变化检测

法371961.3%%3.8342890%Y=0.980*x

+249.648

人工智能+遥感卫星——桩号配准缓冲区重叠相似度、距离相似度、方向相似度、交点相似度预处理路网融合路网匹配桩号匹配与标绘

关键技术3

基于坐标反算的公路桩号自动匹配技术桩号

严高分辨率遥感卫星能为智慧交通作什么人工智能+遥感影像能开展哪些交通应用交通基础设施全生命期一张图的数字底座未来发展与展望

严大纲P39高分交通一张图的定义

高分交通一张图技术角度应用角度以高分辨率遥感影像为基础

，汇聚交通基础数据、

专题数据、

数字高程模型、BIM等数据

，

融合大数据、

物联网、

人工智能等前沿技术

，依托统一标准、

统一接

口以及开放架构

，构建的综合交通时空大

数据管理平台及行业治理与分析决策平台。以实现对交通运输规划设计、

建设运营、养护运维等领域的综合应用与服务。建立在时空坐标框架上的综合交通数据管理平台

面向行业的综合交通应用治理和分析决策平台

严P40高分交通一张图三大功能u空间信息数据u交通行业数据u其他行业数据分析应用u专题数据查询与统计u空间数据查询与统计u数据资源管理u路网分析与资产管理u道路提取与状况监测u公路灾害监测与预警u辅助公路规划与设计u基础设施建设进度监测

高效管理

严汇聚共享P41u空

间信息数据

u

行

业

内数据

u

行

业外数据全行业数据汇聚DEM高清视频交通应急信息附属设施数据物流状态数据路网数据GIS地图数据个人出行信息交通仿真数据ETC数据气象数据国土规划数据水文数据

行政执法数据

公安交警数据

高分卫星

倾斜摄影

航拍北斗导航

严地质数据P42P43高分交通一张图平台已覆盖全国100%区域

，数据累计35TBn

BIM（项目相关）全区域数据覆盖n

DEM数据（全国30米、

12.5米）n

倾斜摄影（项目相关）n

路网数据（全国）n

交通专题数据（项目相关）

n

高分一号遥感影像（全国）n

高分二号遥感影像（全国）

严n

行政区划、注记（国省县乡）n

三区三线（项目相关）数据来源：

国产高分卫星数据链路：专线直连中国资源卫星应用中心数据存储：本地化专用数据中心存储核心技术：

自主知识产权遥感影像更新：人工智能自动化更新遥感影像交通数据提取：机器学习方式更新行业

数据外部数据挖掘：大数据技术对外部数据

进行挖掘、清洗高分一张图平台优势2021年第四届数字中国峰会高分交通一张图平台代表中交集团唯一入选国资委“十大国有企业数字技术成果”标准化建设：与国防科工一致的标准化工具链组件化开发：功能模块组件化封装高并发服务：面向交通行业提供高性能、