手機(jī)導(dǎo)航地圖、旅游地圖、行政區(qū)劃圖、地震斷裂帶分布圖……我們經(jīng)常接觸各類地圖。這些圖的雛形都是地形圖。
此前我一直認(rèn)為，地形圖是拍出來(lái)的。但事實(shí)上，獲取高分辨率航空航天影像，僅僅是地形圖繪制工作的開(kāi)始。
一張張航空影像是如何變成可供應(yīng)用的地形圖的？地形圖又是如何變成我們平時(shí)使用的各類地圖的？日前，我跟隨測(cè)繪隊(duì)員走進(jìn)一線，近距離體驗(yàn)了一張地圖生成的全過(guò)程。
30多名內(nèi)業(yè)人員，一半人在“釘圖釘”、一半人在“搖輪子”
前不久，我來(lái)到位于成都市的四川省第二測(cè)繪地理信息工程院（以下簡(jiǎn)稱“二院”），成為測(cè)繪隊(duì)的一名臨時(shí)隊(duì)員，參與四川省廣元市新村規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目中地形圖的制作。
“一張完整的地形圖，需要內(nèi)外作業(yè)配合完成。”二院副院長(zhǎng)文學(xué)虎先向我科普流程：無(wú)人機(jī)獲得航空影像后，由外業(yè)人員在實(shí)地布設(shè)控制點(diǎn)；內(nèi)業(yè)在此基礎(chǔ)上通過(guò)專業(yè)軟件和測(cè)繪技術(shù)，在整個(gè)區(qū)域計(jì)算出更多的內(nèi)業(yè)控制點(diǎn)，利用全數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)，立體采集水系、道路、居民地、地形等高線等地圖要素，制作出底圖；隨后，外業(yè)人員拿著底圖在實(shí)地開(kāi)展精準(zhǔn)調(diào)繪，對(duì)內(nèi)業(yè)采集的各項(xiàng)要素進(jìn)行現(xiàn)狀核查和修改，得到一幅初步的作業(yè)成果……
復(fù)雜的工序和抽象的術(shù)語(yǔ)，讓我聽(tīng)得云里霧里。
“不要急，跟一遍自然就懂了。”文副院長(zhǎng)看出我的困惑。他先帶我走進(jìn)院地理信息處理中心，學(xué)習(xí)內(nèi)業(yè)對(duì)航空影像的處理。
兩間寬敞的玻璃房里，30多名內(nèi)業(yè)人員正專注地坐在電腦前。右側(cè)房間里的人們用鼠標(biāo)快速點(diǎn)擊著屏幕，左側(cè)房間里的人們戴著立體眼鏡，雙手搖著輪子，畫(huà)出一道道流暢的曲線。
“一半人在‘釘圖釘’，一半人在‘搖輪子’。”文副院長(zhǎng)打趣道。
“無(wú)人機(jī)獲取航空影像后，一張張分塊、散列的影像，就像一塊塊拼圖。要變成一幅完整的圖畫(huà)，首先就需要找到相鄰影像的同名點(diǎn)。”文副院長(zhǎng)解釋道，像釘圖釘一樣，被刺住的兩點(diǎn)是地面的同一位置，這樣千百?gòu)堄跋裰g就有了聯(lián)系。接下來(lái)是校正影像，目的是使影像和大地之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取該區(qū)域的精確地理坐標(biāo)。外業(yè)人員早在實(shí)地中布設(shè)了若干坐標(biāo)控制點(diǎn)，內(nèi)業(yè)人員在影像上也找到這些點(diǎn)，使兩點(diǎn)重合，影像就可以歸位。“就像用圖釘把畫(huà)釘在墻上，扎滿了圖釘，圖和墻自然會(huì)嚴(yán)絲合縫。”
一進(jìn)入“搖輪子”的房間，技術(shù)員張芳就給我戴上了厚厚的立體眼鏡。我定睛一看，屏幕上從隔壁傳過(guò)來(lái)的航空影像突然立體起來(lái)，像沙盤一樣高低起伏、層次立現(xiàn)。“只有恢復(fù)立體模型，才能采集等高線、水系、交通、管線、植被等要素。”
說(shuō)話間，張芳左右手以不同頻率搖著桌角的輪子，頃刻便勾勒出一條完整閉合的550米等高線。
“你怎么能夠看出哪里是550米高呢？”我驚呆了。
她沒(méi)有立刻回答，而是在數(shù)據(jù)欄中輸入“550米”，鼠標(biāo)光標(biāo)變成了紅色的光點(diǎn)。之后，她把紅點(diǎn)移動(dòng)到半山腰，問(wèn)我：“紅點(diǎn)是浮在影像上的嗎？”
我點(diǎn)點(diǎn)頭，見(jiàn)這紅點(diǎn)像飄在半空中，并沒(méi)有貼著地面。
她又把紅點(diǎn)移動(dòng)到山的另一側(cè)，問(wèn)我：“你能感覺(jué)到紅點(diǎn)‘貼’著山邊了嗎？”
我用力睜大雙眼看了半天，實(shí)話實(shí)說(shuō)：“沒(méi)有。”
但她卻能看出來(lái)。原來(lái)，只有感覺(jué)到紅點(diǎn)“貼著”而不是浮著、陷進(jìn)去的時(shí)候，才說(shuō)明找到了設(shè)定的高程。
“為什么我感覺(jué)不出來(lái)？”我有點(diǎn)失落。
“這是基本功，我是經(jīng)過(guò)了5個(gè)月的培訓(xùn)，才培養(yǎng)出立體感的。”張芳說(shuō)，找到所有紅點(diǎn)“貼著”地面的軌跡，就是等高線的軌跡。
我迫不及待地上手，試圖也勾勒出這道軌跡，卻發(fā)現(xiàn)左右手很難配合協(xié)調(diào)，一時(shí)手忙腳亂，急得滿頭大汗。
“從清晨做到深夜，他們要心到眼到，眼到手到，真是腦力活加體力活。”看著內(nèi)業(yè)人員熟練的動(dòng)作，我打從心眼里佩服他們。
西南山林里有毒蛇和野獸，在可可西里無(wú)人區(qū)，還常常遇到野狼和棕熊
“釘圖釘”加“搖輪子”，模糊的航空影像上，山體、植被、河流、房屋都有了清晰的邊界和輪廓，生成了一張底圖。
底圖上有白色道路、藍(lán)色河流和綠色植被，可白色道路是公路還是土路、綠色植被是松樹(shù)還是柏樹(shù)，還不清楚。
“這就是下一步外業(yè)需要解決的問(wèn)題。內(nèi)業(yè)是給影像圖定位，外業(yè)則是給影像圖定性。”文副院長(zhǎng)說(shuō)。
沒(méi)想到“外業(yè)”同樣不容易，上山的路就給了我一個(gè)“下馬威”。
距離成都近300公里的廣元市，山體陡峻，峽谷險(xiǎn)深。第一天的目的地是朝天區(qū)蒲家鄉(xiāng)羅圈巖村，坐落于大山深處。山路狹窄，僅容一輛車身進(jìn)出。透過(guò)車窗看，山腳下的村落越來(lái)越小，遠(yuǎn)處蜿蜒的嘉陵江宛如一條青碧的綢帶。由于昨夜下過(guò)暴雨，山路泥濘不堪，車輪一直打滑，向懸崖傾斜，嚇得我大氣都不敢出。
經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的跋涉，前方終于出現(xiàn)了一座村莊，這就是羅圈巖村。
測(cè)繪隊(duì)成員們統(tǒng)一穿著橙色熒光服，面容黝黑，操著一口濃郁的四川口音，對(duì)我非常熱情友善。今天測(cè)繪隊(duì)的任務(wù)是要繪制出羅圈巖村的地形圖，供政府參考安置貧困農(nóng)戶。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李德兵安排我跟技術(shù)員張君學(xué)調(diào)繪，即通過(guò)實(shí)地勘察，把底圖上所有要素的屬性調(diào)查清楚，比如房子結(jié)構(gòu)、道路分類、植物品種等；然后再學(xué)測(cè)量，把底圖上沒(méi)有的要素通過(guò)測(cè)量補(bǔ)充進(jìn)去。
“有些航空影像拍攝得早，新修房屋的數(shù)據(jù)，就要通過(guò)實(shí)地測(cè)量加到底圖上。”李德兵解釋道。
跟著張君師傅，我開(kāi)始了山路攀爬，一手捧著底圖，一邊觀察視線范圍內(nèi)的所有物體。經(jīng)過(guò)種著水稻的水田，張師傅就手捧著底圖在對(duì)應(yīng)區(qū)域?qū)懮?ldquo;水田”兩個(gè)字；路過(guò)兩層竹木結(jié)構(gòu)的民宅，張師傅立刻寫上“竹2”……在他的指導(dǎo)下，我辨認(rèn)出了更多的地理要素。
為了詢問(wèn)地名，張師傅走進(jìn)一戶農(nóng)家，看門的大狗兇猛地叫個(gè)不停。“搞測(cè)繪，就不要怕狗咬。”張師傅笑著說(shuō)。
我這才明白：為什么這句話在測(cè)繪隊(duì)中廣為流傳。
兩個(gè)小時(shí)過(guò)去了，在毒辣陽(yáng)光的炙烤下，渾身汗透的我臉頰刺痛、頭暈?zāi)垦＃p腿像灌了鉛。張師傅卻神情鎮(zhèn)定，顧不得擦汗，繼續(xù)認(rèn)真地比對(duì)底圖。
接近晌午，回到集合地，測(cè)繪隊(duì)員們掏出干糧匆匆啃了幾口，就又投入到未完成的工作中。
他們把全站儀架在了一座房屋前，并把竹竿狀的棱鏡插在房屋底座一角。“全站儀坐標(biāo)是已知的，測(cè)量出全站儀到棱鏡的距離及角度，根據(jù)公式就能推算出房屋的高度。”技術(shù)員楊磊向我演示了獲取房屋坐標(biāo)的方式。
“要測(cè)山的坐標(biāo)，難道還要把儀器架到山上嗎？”我問(wèn)道。
“那當(dāng)然”，高級(jí)工程師李興中說(shuō)，如果是測(cè)繪需要，即使是山民都沒(méi)上去過(guò)的山，他們也要抓著草根和樹(shù)枝爬上去。“扛著儀器爬野山是非常危險(xiǎn)的事，曾有隊(duì)員失聯(lián)過(guò)，全隊(duì)舉著火把在深山里找了一夜。”
夕陽(yáng)西下，完成了既定任務(wù)后，測(cè)繪隊(duì)員們扛起儀器下山了。
夜晚是測(cè)繪隊(duì)最歡樂(lè)的時(shí)刻。結(jié)束了繁重枯燥的工作，隊(duì)員們聚在一起，吃著火鍋聊天。隨著氣氛越來(lái)越熱烈，白天不善言辭的人都打開(kāi)了話匣子。
“外業(yè)辛苦嗎？”我問(wèn)道。
“苦是當(dāng)然苦。”李德兵說(shuō)，“西南山林里有毒蛇和野獸，處處險(xiǎn)象環(huán)生。在可可西里無(wú)人區(qū)，還常常遇到野狼和棕熊。發(fā)生地震時(shí)，人人從災(zāi)區(qū)往外跑，我們卻要往里沖。因?yàn)橹挥姓莆盏卣饚?lái)的地形變化，才能更好地救災(zāi)。”
“身體苦沒(méi)啥子，主要還是心里苦。”技術(shù)員李智接過(guò)話茬，氣氛有點(diǎn)凝重。外業(yè)人員一年中11個(gè)月都在測(cè)區(qū)，根本沒(méi)有辦法照顧家庭。（劉詩(shī)瑤）
