當前，高鐵已成為人們日常出行選擇最多的交通工具之一。憑借高效、安全、舒適的突出優勢，中國高鐵更是被歐亞大陸20國青年評選為中國的“新四大發明”之一，成為了一張架通天塹、走向世界的國家名片。
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中國國家鐵路集團有限公司網站發布的數據顯示，2022年全國鐵路完成固定資產投資7109億元，投產新線4100公里，其中高鐵2082公里。截至2022年年底，全國鐵路營業里程達到15.5萬公里，其中高鐵4.2萬公里。2023年，全路預計投產新線3000公里以上，其中高鐵2500公里。
飛速建起的高鐵網絡像一條條血管，為中國各地的經濟和社會發展源源不斷地注入新的活力。但由于發展速度迅猛，且建設過程跨度大，遇到的地質環境復雜，高鐵在建設及運維過程中，必須建立大范圍高精度控制網，并對鐵路軌道進行精確測量。
長期以來，鐵路工程的勘測設計、施工、運營、變形監測等各個領域涉及導航定位技術的，仍以GPS導航定位技術為主，存在地下空間無信號覆蓋、不夠精準等問題。
不過，隨著國內勘測和衛星技術的持續發展，2020年7月，中國北斗全球衛星導航完成全球組網并正式開通。這也讓建立“中國標準”精密測量控制體系成為可能。
近日，歷經三年多時間研發，由中鐵第四勘察設計院集團有限公司（以下簡稱“鐵四院”）牽頭承擔的《基于北斗導航系統的鐵路及航運領域應用技術研究》基本完成。據悉，這項成果解決了中國鐵路勘測設計、施工、運營、變形監測等方面完全依賴GPS的問題，基本實現北斗全替代，是交通領域探索“中國方案”的一次突破創新。
鐵四院勘察院總工程師曹成度介紹，基于北斗導航系統的工程測量主要優勢體現在衛星導航的自主可控。北斗導航技術可以通過地基增強來實現高精度定位，把所有的定位都放到施工、運維、建造各個環節，應用的范圍比原來傳統衛星導航更加廣泛。
目前，鐵四院課題組已完成鐵路北斗地基增強系統等技術研究，自主研制了整套基于北斗導航定位技術的軟硬件系統，并在此基礎上編制了多項企業標準和作業指導書。統計數據顯示，鐵四院課題組已累計申請相關專利31項，發表高質量論文34篇，取得軟件著作權5項。
事實上，早在2012年中國高鐵建設方興未艾之時，鐵四院就率先在鐵路勘測中使用激光點云設備。航空遙感技術開啟了中國高鐵智能勘測序幕，見證了中國高鐵時代的到來。
在曹成度看來，近些年，隨著機載雷達、無人船、傾斜攝影、無人機等新興測繪技術的逐步普及，以往需要翻山越嶺、蹚水過河、肩背儀器、風吹日曬的勘測場景將成為過去。
他告訴記者：“如今，足不出戶即可掌握測量區域全貌的全新勘測模式，一改傳統勘測技術手段單一、測量效率低、質量控制難、數據處理低效等落后現狀，實現了外業工作航測化、內業處理智能化、勘測產品標準化和產品應用服務化。”
鐵四院勘察院測繪三所所長李猛回憶，以前鐵路工程勘測，500公里長的道路要分5段，平均每段需要至少50名勘測人員，大約3個月時間才可能勘測完成。
“如今，在全新勘測模式的加持下，據估算，在鐵路工程初測階段的主要專業中，每次勘測可減少外業人員規模約40%，工期可縮短約30%。這無疑為后續的高鐵提速建設提供了保障。”李猛說。
在鐵路勘測的過程中，鐵四院勘測人員以北斗技術的全面應用為基礎，融合激光雷達、傾斜攝影等新興測繪技術，實現勘測智能化、成果數字化。勘測成果也由最初的二維地圖升級為三維設計模型。
除此之外，鐵四院還自主開發了智能勘測大數據平臺。其充分應用機器學習、大數據分析等人工智能方法，可將各類測量數據進行整合，涵蓋“勘測-設計-施工-運營”全生命周期，實現測量成果和設計平臺的無縫銜接。
“目前，鐵四院已初步建立面向智能勘測的無人機測繪、傾斜攝影、激光雷達、無人測量船等生產組織流程和技術管理體系，形成一定的規模化生產應用能力，智能勘測體系基本成型。”曹成度透露，截至目前，相關技術成果已在襄荊鐵路、長贛鐵路等10余個勘察設計在建鐵路項目中實現了規模化應用，累計推廣應用里程超過2000公里，取得了巨大的經濟效益和社會效益。
“鐵路智能勘測的出現，完全改變了傳統的鐵路勘察設計模式，是鐵路勘察行業的一項重大創新。未來這一技術將推動中國鐵路尤其是高鐵領域的技術進步和智能化轉型，并不斷提高行業的核心技術競爭力，持續提升人們的日常出行效率。”曹成度總結說。
