铁路建设被视为推动经济增长和提高物流效率的关键因素。铁路横断面的准确测绘是整个建设过程中的基础和前提，它不仅影响到工程的设计和施工，更关乎后续运营中的安全和效率。近年来，随着遥感技术和数据处理能力的飞速发展，航测方法逐渐崭露头角。它能在短时间内获取大量高质量的数据，减少人力和物力的投入，提高测绘的精度和效率。因此，探讨航测方法在新建铁路横断面测绘中的应用，具有重要的理论和实践意义。
1 铁路横断面的测绘需求
1.1 铁路横断面定义
铁路横断面，通常被理解为铁路线路在某一特定位置垂直于轨道方向的剖面图。这个剖面图显示了该位置的地形、轨道结构、排水系统以及其他相关工程结构如桥梁、隧道口等。这些元素共同构成了铁路横断面的全貌，它们的相对位置和尺寸需要精确测量以满足设计和施工的需求。铁路横断面不仅仅是一个几何图形，它还包含了大量与工程安全、稳定和效率相关的信息。在具体的铁路设计和建设过程中，不同类型的铁路—如高速铁路、货运铁路、城市轨道交通等—可能有不同的横断面需求。例如，高速铁路通常需要更为精细的横断面数据来确保高速行驶的安全性，而货运铁路则可能更注重横断面的负荷能力。这意味着，铁路横断面的定义也会随着项目类型、设计标准和具体应用而有所不同。
1.2 测绘的重要性
测绘作为获取铁路横断面数据的主要途径，其重要性不言而喻。首先，测绘的准确性直接影响铁路的设计和施工。错误的横断面数据可能导致设计缺陷，甚至可能带来灾难性的后果，如轨道失稳、土壤塌陷等。其次，精确的测绘数据也是后续运营维护的基础。它可以用于预测和评估各种环境因素（如降水、土壤侵蚀等）对铁路稳定性的影响，进而指导维护工作。除了以上直接的工程应用，准确的铁路横断面测绘数据还有助于优化项目成本。通过准确的土方计算，可以避免不必要的开挖或填土，节约成本。同时，高质量的测绘数据也有助于工程项目更有效地通过各种审批和评估流程，从而加快项目进度。
2.航测方法在新建铁路横断面中的应用
2.1适用性分析
航测方法因其高效、高精度和高适应性，在新建铁路横断面的测绘中具有明显的适用性和优势。具体表现为：一是时间效率，航测能在相对较短的时间内完成大范围的数据采集，这对于紧急或时间敏感的铁路建设项目来说是非常重要的。传统的地面测量方法往往需要数周或数月来完成相同规模的测绘工作。二是精度和数据质量，现代航测技术，尤其是结合了高分辨率相机和激光雷达（LiDAR）的航测，能提供极高的空间精度。这种高精度的数据不仅能满足设计和施工的严格要求，还可以用于后期的运营维护和安全评估。三是地形和环境适应性，航测具有很高的地形和环境适应性，能够在多种复杂条件下进行数据采集，如山区、沼泽、森林等。这一点对于铁路项目来说尤为重要，因为铁路线路常常需要穿越各种复杂的地形和环境。四是成本效益尽管航测设备和技术的初次投资相对较高，但由于其高效率和高精度，长期来看具有较好的成本效益。尤其是在大型或复杂的铁路项目中，航测能显著减少人力和时间成本。
2.3测量流程
在新建铁路横断面中应用航测方法一般会遵循以下测量流程：首先，项目团队需明确测量的目的和范围，以便选择最适合的航测设备和技术。这通常包括高分辨率摄像头、激光雷达（LiDAR）或者多光谱相机。其次，进行预测量和飞行规划，包括确定航线、飞行高度、重叠度等参数，并对设备进行检测和校准。完成准备工作后，执行实际的航测飞行任务，数据采集通常由专门的航测飞机或无人机（UAV）完成。在飞行过程中，所有采集到的数据会被实时或稍后传输到数据处理中心。接下来，进行数据清洗、校准和整合。如果使用了多种测量设备或方法，还需要进行数据融合以提高精度和完整性。数据处理完毕后，生成铁路横断面的数字模型或图纸，这通常涉及CAD软件或地理信息系统（GIS）的应用。生成的横断面数据随后会用于设计和施工，也可能进一步用于模拟分析或安全评估。整个测量流程不仅需要高度专业的航测技术和设备，还需要多学科的合作，包括航空学、测绘学、地理信息科学、土木工程等。因此，专业培训和团队合作在整个流程中都是非常关键的。通过遵循这一流程，航测方法能高效、准确地完成新建铁路横断面的测绘工作。
2.4技术和设备需求
为在新建铁路横断面中有效地应用航测方法，需要一系列专门的技术和设备。航空平台可选用有人飞机或无人机，前者适用于大规模和长距离的测量任务，后者则更适用于小至中规模、短距离或复杂地形的任务。在数据采集设备方面，高分辨率相机用于获取地形和地貌信息，激光雷达（LiDAR）则用于高精度地形和三维建模，多光谱或热红外相机可用于获取环境或地质信息。为了精确地定位航测平台和数据，通常需要全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）。在数据处理方面，地理信息系统（GIS）用于数据整合、分析和展示，CAD软件用于绘制和修改铁路横断面图纸，而点云处理软件则用于处理和解析激光雷达数据。此外，地面控制点（GCPs）用于地面真值验证和数据校准，通信设备则用于实时数据传输和团队间的沟通。
结语：航测方法在新建铁路横断面测绘中具有显著的优势，包括时间效率、精度和数据质量、地形和环境适应性，以及长期的成本效益。这些优势使航测成为一个具有广泛应用潜力的方法。但成功的应用不仅依赖于先进的设备，还需要综合多学科的专业知识和经验。从测量流程到技术和设备需求，都反映了这一方法的复杂性和多面性。因此，对于想要采用这一方法的团队或机构而言，除了硬件投资外，还需要在人才培养、团队协作和多学科整合等方面下足功夫。唯有这样才能充分挖掘并利用航测在铁路横断面测绘中的潜力，进一步推动铁路建设项目的高效和高质量发展。
参考文献：
[1]马伟东,祝建农.航测法测绘横断面在平原河网化地区新建铁路中的应用[J].铁道勘察,2012,38(05):22-24.
