[发明专利]一种基于空天地一体化技术的铁路外部环境隐患检测和管理方法

摘要

本发明公开了一种基于空天地一体化技术的铁路外部环境隐患检测与管理方法，包括：S1，基于地图服务的铁路外部环境检测平台基础数据制作；S2，基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患数据库建立；S3，两库融合；S4，平台部署；S5，基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患目标定期检测；S6，基于铁路外部环境检测平台的隐患目标OA闭环管理；S7，基于铁路外部环境检测平台的隐患目标分析管理。该方法以空间遥感技术检测为主，配合人工进行针对性的复核与问题处置，实现从数据获取到检测结果输出的高度自动化，提高了作业效率和信息化程度，实现了对检测结果的精细管理分析以及从隐患发现、现场复核、信息填报到隐患OA处理的闭环管理。

主权项

1.一种基于空天地一体化技术的铁路外部环境隐患检测与管理方法，包括以下步骤：S₁，基于地图服务的铁路外部环境检测平台基础数据制作：S_1‑1，铁路外部环境检测平台基础数据整理：收集对应检测管理的铁路区域范围内的安全保护区资料、线位资料、工点缺口里程表和桥墩信息表，收集现有外部环境安全隐患问题数据库和基础管理信息；S_1‑2，铁路外部环境检测平台基础数据入库：将整理的基础数据分别对应录入检测平台后台的非空间数据库中，对安全保护区资料、线位资料、工点缺口里程表、桥墩信息表以及现有外部环境安全隐患问题数据通过里程正算得到基于位置的空间矢量图形，并存储到空间数据库中，供后期平台检测使用。S₂，基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患数据库建立：S_2‑1，基于空间信息技术的影像数据获取与预处理：首期平台底图数据采取基于航空或低空摄影测量技术获取，影像覆盖宽度不小于铁路两侧200m范围，通过数字摄影测量处理，得到分辨率优于0.1m/pix的真正射影像,通过几何纠正方法实现真正射影像与检测平台的公共地理信息服务平台底图影像数据的平面位置一致性；S_2‑2，遥感影像铁路外部环境隐患目标识别解译：针对铁路外部环境隐患类型中的面状目标，采用遥感图像处理算法自动训练样本和初步提取目标，基于人机交互的方式进行目视解译，进一步复核计算机提取结果并完善目标提取内容，形成基于遥感图像提取的铁路外部环境隐患空间分布图；S_2‑3，基于遥感图像的铁路外部环境隐患属性提取：首先，针对利用遥感图像提取的铁路外部环境隐患空间分布图，通过里程反算方法实现隐患目标位置坐标到里程定位坐标的换算；其次，根据隐患目标的里程值和偏移量，结合路外部环境检测平台基础数据进行空间分析，自动提取隐患目标的面积、距离、大小、类别、所处行政位置、所属工务段与车间信息以及所属管理人员信息；综合铁路外部环境隐患空间分布图和提取的隐患目标属性，形成基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患数据库；S₃，两库融合：通过S₁和S₂两步处理，结合地图服务对进入到检测平台的既有外部环境安全隐患数据库DB₁和基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患数据库DB₂进行问题数量合并和问题属性绑定，作业如下：以DB₁为准，逐个分析DB₂中的每条记录，通过空间位置叠加分析处理，(1)对于DB₁和DB₂均存在的记录的情形，保留DB₁既有属性，缺失的属性由DB₂复制到其中；(2)对于仅DB₂存在的记录，将DB₂的完整记录新增至DB₁中；(3)对于仅DB₁存在的记录，基于移动端现场核实补充并完善属性，经过融合处理后，形成基于空天地一体技术的铁路外部环境安全隐患基础数据库DB₃；S₄，平台部署：在所述DB₃基础数据库的基础上，按照路局—站段—车间三级部署桌面端管理系统，一线巡检人员部署移动端巡检填报系统；S₅，基于空间信息技术的铁路外部环境安全隐患目标定期检测：根据确定的检测周期，采用高低分辨率影像数据间隔搭配方式进行定期作业，基于两期数据经过地理参考配准、影像色彩均衡统一处理、利用基于灰度特征的图像变化检测方法，提取变化区域，并经过形状规则化处理，形成安全隐患目标检测变化矢量图；将提取的变化矢量图推送到检测平台桌面端中，结合底图影像进行目视判译复核，对矢量图逐条与DB₃进行融合更新：对新增目标实现记录添加；对既有变化目标实施记录的属性状态变更处理；对所有无法通过目视解译完善属性的问题记录，设置为待复核项，制定隐患核实与处理计划，并推送到移动端进行现场复核和问题处置；S₆，基于铁路外部环境检测平台的隐患目标OA闭环管理：现场巡检人员所持移动端接收隐患核实与处理计划后，根据计划进行现场复核及属性信息补充；针对待处置问题，现场巡检人员通过移动端填写处理过程的相关文字和照片，形成处理记录，每次处理均形成一条记录，并更新至DB₃中；针对现场新发现隐患问题，现场巡检人员通过移动端新增记录及记录属性，填报处置记录，并更新至DB₃中；根据处理记录，设置问题隐患状态，并推送桌面端系统平台进行OA扭转，形成销号、二次处理的闭环管理；S₇，基于铁路外部环境检测平台的隐患目标分析管理：通过GIS空间分析管理，结合地图服务，对铁路外部环境隐患源进行信息化和可视化处理，达到铁路外部环境隐患源的定位、属性查询、多维度统计分析、处理报表输出、隐患问题库批量输出。