利用(yong)機載高(gao)光譜(pu)成(cheng)像檢(jian)測(ce)瀝(li)青路面(mian)的抗滑性(xing)

    抗滑性(xing)是(shi)城(cheng)市道(dao)路交(jiao)通安(an)全的壹(yi)個(ge)關(guan)鍵因素，也(ye)是(shi)衡量(liang)路面(mian)對車(che)輛滑動(dong)或(huo)打(da)滑(hua)阻力的(de)因素。這種(zhong)力對(dui)於提供(gong)車(che)輛控(kong)制(zhi)和(he)緊(jin)急(ji)停(ting)止所需(xu)的輪(lun)胎(tai)－路面(mian)抓(zhua)地力至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。用於測量(liang)防滑(hua)性的(de)物理性質(zhi)被(bei)稱為(wei)動(dong)態(tai)摩(mo)擦(ca)系(xi)數(shu)（DFC），其(qi)量(liang)化(hua)了在車(che)輛移動(dong)時(shi)道(dao)路與輪胎(tai)表面(mian)之間(jian)的摩擦(ca)。具(ju)有低(di)DFC的(de)路段(duan)顯(xian)著延(yan)長通過(guo)車(che)輛的停(ting)止距離，以及(ji)減(jian)少駕駛(shi)員(yuan)對車(che)輛的控(kong)制(zhi)。這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致事故發生(sheng)的可(ke)能(neng)性(xing)越來越大(da)，因此DFC被(bei)認為(wei)是(shi)衡量(liang)道(dao)路財(cai)產安(an)全的關(guan)鍵。

    新(xin)建(jian)的(de)道(dao)路表現出(chu)高(gao)摩擦(ca)力，而(er)較舊(jiu)的道(dao)路會(hui)受到(dao)老(lao)化(hua)影(ying)響(xiang)，導(dao)致結(jie)構損壞和(he)組成(cheng)發生(sheng)變化(hua)，路面(mian)摩擦(ca)力降(jiang)低(di)。這(zhe)些影(ying)響(xiang)是(shi)通(tong)過車(che)輛機械造成(cheng)的，以及(ji)改變瀝(li)青路面(mian)表面(mian)特(te)性(xing)（溫度，灰(hui)塵(chen)，雨，雪和(he)氧(yang)化(hua)）的環(huan)境造成(cheng)的。此(ci)外(wai)，摩(mo)擦損失(shi)也(ye)可(ke)能(neng)由(you)輪(lun)胎(tai)腐(fu)蝕(shi)引起，在路面(mian)上(shang)留(liu)下(xia)打(da)滑(hua)痕跡。

    以色列特(te)拉(la)維(wei)夫(fu)大(da)學(xue)研究人(ren)員(yuan)利用(yong)Specim高(gao)光譜(pu)成(cheng)像系(xi)統(tong)進(jin)行(xing)機(ji)載評估(gu)和(he)檢(jian)測瀝(li)青路面(mian)的抗滑性(xing)，其(qi)研究結(jie)果(guo)發表在2018年(nian)3月的《Remote Sensing》雜(za)誌。

    文(wen)章(zhang)對(dui)3個(ge)不同(tong)主要道(dao)路（1號(hao)、3號(hao)、424號(hao)），在不同(tong)時期(qi)鋪設，使(shi)用不同(tong)類(lei)型的瀝(li)青混(hun)合物並承載不同(tong)的運(yun)輸(shu)負(fu)荷(he)，表現出(chu)各種(zhong)老(lao)化(hua)和(he)摩(mo)擦條件的道(dao)路進(jin)行(xing)檢(jian)測。

    在SWIR-2區，正(zheng)負(fu)系(xi)數均可(ke)見(jian)，在2340和(he)2380nm處有兩個(ge)強(qiang)峰（符(fu)號(hao)相(xiang)反），分別(bie)歸屬於碳酸鹽和(he)聚(ju)合物。SWIR-2中(zhong)剩(sheng)余的(de)高(gao)正值位(wei)置表明(ming)含(han)有有機(ji)化(hua)合物（如(ru)油、汽(qi)油、滑痕）等在裂(lie)縫(feng)中(zhong)或(huo)粘(zhan)附到(dao)路面(mian)上(shang)，從(cong)而減(jian)少摩擦(ca)。在VNIR範(fan)圍內，通(tong)常可(ke)以檢測(ce)到(dao)金(jin)屬氧(yang)化(hua)物以及(ji)表面(mian)的紋(wen)理。氧(yang)化(hua)物可(ke)能(neng)來源(yuan)於道(dao)路暴露、道(dao)路隨(sui)時(shi)間(jian)的氧(yang)化(hua)或風(feng)化(hua)堆(dui)積(ji)過(guo)程(cheng)。表面(mian)紋(wen)理或顆(ke)粒(li)大(da)小(xiao)將在此範(fan)圍內產生(sheng)影(ying)響(xiang)，因為(wei)較大(da)的(de)顆粒(li)將(jiang)等於(yu)較(jiao)低(di)的(de)反照率(lv)，而較小(xiao)的(de)顆粒(li)將(jiang)增(zeng)加反照率(lv)。這種(zhong)機(ji)制發生(sheng)在老(lao)化(hua)效(xiao)應(ying)的早(zao)期階段，當(dang)瀝(li)青被(bei)壓(ya)實但沒(mei)有其(qi)他物(wu)質(zhi)侵(qin)蝕(shi)時(shi)。

研究區(qu)域(yu)的道(dao)路摩(mo)擦(ca)系數(shu)圖(tu)（高(gao)光譜(pu)）

    瀝(li)青路面(mian)的摩(mo)擦通過使(shi)用Dynatest的標準化(hua)技術(shu)測(ce)量(liang)系統(tong)與高(gao)光譜(pu)機載測量(liang)方(fang)法，兩者均出(chu)現相(xiang)同(tong)的顯(xian)著(zhu)結(jie)果(guo)。因此利用(yong)機載高(gao)光譜(pu)圖(tu)像測量(liang)來提供(gong)更(geng)廣(guang)泛(fan)的(de)道(dao)路狀(zhuang)況檢(jian)測(ce)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)。它可(ke)以成(cheng)為(wei)壹(yi)種(zhong)實用的(de)操(cao)作(zuo)方(fang)法，以協助道(dao)路監測(ce)。

    與傳(chuan)統汽(qi)車(che)測(ce)量(liang)方(fang)法相比(bi)，首(shou)先，由於(yu)車(che)載光譜儀(yi)具(ju)有非(fei)常(chang)小的(de)測(ce)量(liang)面(mian)積(ji)，測(ce)量(liang)是(shi)在運動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)的(de)，因此機(ji)載高(gao)光譜(pu)獲得(de)的(de)數據(ju)具(ju)有更(geng)大(da)的(de)動(dong)態(tai)範(fan)圍；第(di)二(er)，汽(qi)車(che)測(ce)量(liang)系統(tong)在道(dao)路表面(mian)產生(sheng)非恒(heng)定(ding)的照(zhao)明(ming)條(tiao)件(jian)，並(bing)且(qie)僅在單側行(xing)駛(shi)時操(cao)作(zuo)，因此使(shi)用機載高(gao)光譜(pu)系統是(shi)更(geng)現(xian)實的；第(di)三(san)，執行(xing)空(kong)中(zhong)高(gao)光譜(pu)運動(dong)來繪制(zhi)整個(ge)大(da)都(dou)市的地圖(tu)只(zhi)需(xu)要幾個(ge)星(xing)期，相(xiang)比(bi)之下(xia)，使(shi)用汽(qi)車(che)系(xi)統(tong)測(ce)量(liang)需(xu)幾個(ge)月；第(di)四(si)，機(ji)載系統沒(mei)有區(qu)域(yu)限(xian)制，可(ke)以在城(cheng)市環(huan)境和(he)其(qi)他汽(qi)車(che)不(bu)能(neng)達到(dao)的環(huan)境中(zhong)操(cao)作(zuo)。

    北京(jing)易科泰生(sheng)態(tai)技術(shu)有限(xian)公司(si)提供(gong)多種(zhong)型號(hao)的(de)Specim高(gao)光譜(pu)成(cheng)像儀(yi)，Specim IQ手持式(shi)高(gao)光譜(pu)成(cheng)像儀(yi)、FX10/FX17輕(qing)便型高(gao)光譜(pu)成(cheng)像儀(yi)、SisuCHEMA高(gao)光譜(pu)掃描(miao)成(cheng)像分(fen)析(xi)系(xi)統等，其(qi)應用(yong)領(ling)域(yu)非(fei)常(chang)廣泛，植物表型、根系(xi)、動(dong)物(wu)、食(shi)品(pin)、藝(yi)術品等檢(jian)測(ce)，還可(ke)與EcoDrone無人(ren)機遙感(gan)系統(tong)結合使(shi)用，對生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)、植(zhi)被(bei)覆(fu)蓋、道(dao)路等進(jin)行(xing)檢(jian)測。