主题：【原创】中国的测量界真是挺牛的，不服不行。 -- 温雅颂

估计从来两家就是俩山头。。。去对面那家几乎等同叛变（具体俺不清楚，不过从俺知道的领域，就是这样的）

所谓之牛人,也就是那么些事情.他们身上的光环也是外界加上去的.距离产生美,距离也产生权威.要是在一起打过交道,嘿嘿,不提也罢.

套用下面两院院士中某人的"名言" --- 地图是懵外地人的.

别的先不提,先看两院院士名单.

武测:

李德仁，武测教授，1991年当选。

陈俊勇， 1991年当选。

刘先林， 1994年当选。

刘经南，武测教授，1999年当选。

张祖勋，武测教授，2003年当选。

军测：

魏子卿， 1995年当选。

王任享， 1997年当选。

高俊， 军测教授，1999年当选。

王家耀，军测教授，2001年当选。

许其凤，军测教授，2005年当选。

沈荣骏， 2005年当选。

好比单位里面评先进模范,过两年给个名额,搞搞平衡.

大点的牛混得不错，不跳；小牛跳了以后就连手底下这点资本都没有了；更小的牛就算想跳，人家也不要。

可是大牛不都是一步步这么过来的吗？

頂。

我个人认为，测量技术中的一个重要突破就是航空摄影测量技术的出现。

在这之前，平板仪测量的一个最重要缺点就是测区范围太小。因为要拉皮尺量距离，所以测一个小范围地区要花很长时间，而且只能测人能够到达的地区。这种测量方法用于城区的大比例尺测量还可以，但如果要做野外小比例尺测量，其效率就太低了。而且非常受天气的限制。

而航空摄影测量技术的出现，使得测绘的效率得到大大的提高。

航空摄影测量的原理说起来并不神秘，其实就是利用人两眼的视差形成立体感，和立体电影的原理一样，只不过在其中加入了测量的机制。

看过立体电影的人都知道，拍摄立体电影首先要有两台同步电影摄影机，两台摄影机的镜头之间有一个间隔，和人的两眼之间的间隔相似。放映的时候利用偏振的原理，使观众左眼只能看到左面摄影机拍摄的画面，右眼只能看到右面摄影机拍摄的画面。由于两眼所见画面的不同，在人脑中形成立体的影像。

航空摄影测量则是将测量用的专用照相机架设在飞机上，镜头朝下拍摄地面。飞机在测区上空按照事先计划好的航线来回飞行。在飞机直线飞行时，照相机每隔一段距离拍摄一张地面的像片，每张像片必须与前后拍摄的照片有60%以上的重叠。飞机航线与航线之间的照片必须有15%以上的重叠。这样前后两张照片之间重叠的部分，由于拍摄角度不同，用两只眼分别看的时候，其重叠部分就会形成立体视觉。由于每两张照片的重叠度都在60%以上，那么整条航线所覆盖的全部地区（除了开始和最后以外）都至少有两张照片的重叠，也就是说都可以形成立体视觉。用航空摄影测量的术语讲，每个地区都能被至少一副“立体像对”所覆盖。

有了立体像对，可以建立立体视觉，因此也就有了测量地形高低起伏的基础。但是，这仅仅是基础而已。要达到测量的目的，还有很多工作要做。太细的技术细节说起来太枯燥，我只拣主要的说了：

假如地面完全是水平的，地面上有一个很大的院子，其院墙是标准的正方形。再假如拍摄时相机方向与地面正好垂直，并且相机正好在院子中央的正上方，那么照片中的院子也就应该是一个正方形。

如果相机垂直于地面，但不在院子的正上方，而是在几公里以外，那么照片上的院子是否应该是正方形呢？根据经验，我们会觉得它不应该是正方形，而应该是梯形了。但如果我们把相机镜头看成一个几何上的点，地面和像片看成互相平行的两个面，根据“小孔成像”的原理来分析，照片上的院子，依然应该是正方形！如果它不是，那就是镜头的问题了，是镜头导致的像场畸变。测量学归根到底是几何学的应用，只有建立起现实空间与地图空间的几何关系，才能保证测量的精度。因此，摄影测量首先要解决的就是镜头的像场畸变问题，使其尽量逼近“小孔成像”所能达到的几何精度。

由于航摄飞机在飞行时姿态是在不断变化和调整过程中，每张照片在拍摄时相机也不可能恰好处在理想的状态，因此航空摄影测量要求每张照片都要记录下拍摄时的状态，叫做“外方位元素”，包括飞机的俯仰状态，左右倾斜状态，以及与航向方向的偏移状态。换句话说，如果把飞机机身看作Ｘ轴，机翼看作Ｙ轴，相机的朝向看作Ｚ轴，这几个外方位元素就分别是沿着这三个坐标轴的旋转变量。记录下这些变量，就可以事后重建像片与现实的几何关系。举个例子：假如我在某个画廊用相机拍摄了一幅油画。为了简单起见，假设油画本身是正方形，贴在一个与地面垂直的墙壁上，我的相机架在一个经过水平调平的三脚架上，镜头方向是水平的，但镜头方向与墙壁呈30度夹角。如果不考虑镜头的畸变，那么像片上的油画就应该是一个标准的梯形。如果我照的是幻灯片，用幻灯机放映它时也使幻灯机与投影面呈30度夹角，那么投影面上的油画就又变成了正方形。航空摄影测量就是根据这样的原理实现的。

一个最简单的航空摄影测量仪器就是一个平板，上面分别架设两台分别带有红绿滤色镜的幻灯机，各放一张前后拍摄、互有60%重叠航片。每台幻灯机都可以根据航片拍摄时的外方位元素调整角度。两台幻灯机之间还可以互相进行水平和垂直移位。经过这一系列调整，就重建了航拍时两张航片的空间对应关系，这时只要戴上同样的红绿滤色眼镜，就看到了一幅立体感很强的地面影像。这个过程在航测术语中叫做“相对定向”，因为它只是建立了两张航片之间的空间关系，形成了一个独立的、局部的、跟外界无关的坐标体系，要做真正的测绘，还需要把这个独立的坐标体系纳入到全球范围的大地坐标系中，这个过程就是“绝对定向”。

绝对定向就是在所测地区找若干个已知大地坐标的明显地物点，将这些地物点的精确位置标在平板上，然后将这两台幻灯机作为一个整体进行升降或偏转，使影像中的地物点与平板上标出的位置重合，就完成了绝对定向。

很抱歉，因为马上要出门，这段只好先写到这里，回头再接着写。

在绝对定向这段，我的描述里有一点“漏洞”，但现在来不及仔细推敲修改，就先这样了，等接着写的时候我再详细解释。感兴趣的人可以分析分析究竟错在哪了。

上回说道“绝对定向”时，有个细节没说清楚。之后没人指出，看来大家都没太在意。

我在上文中的“漏洞”在这一节必须得补上，因为它涉及到下面的内容。

绝对定向所用的地物点，虽然其大地坐标已知，但它们的坐标是三维的，却只能标在二维的平板上，这就产生了一个问题：如何把三维立体影像中的地物与标在二维平板上的地物点坐标进行匹配？

我们都知道，看立体电影时，如果感觉某个物体近在眼前，那是因为右放映机中的这个物体成像在银幕的左边，而左放映机将它成像在银幕右边，我们两只眼分别看它们时，视线在银幕前的某个位置形成交叉，因此使我们产生了“它近在眼前”的感觉。

同样的原理，如果我们两眼分别看某个物体时，其视线在银幕后某个位置形成交叉，就会产生它“远在天边”的感觉。

在航测作业时也是这样，地面较高处的地物，通过两个幻灯机投影出来，其光线就会在较高的地方交叉；地面较低处的地物，其光线就会在较低处交叉。这种“光线交叉”是在空间中真实存在的，和投影面的位置无关。投影面的存在，不过是为了使我们的眼睛可以看到这两张图像而起了一个载体的作用。

因此，这种航测仪器中最后的一个设备就这样闪亮登场了。它是一个可以在平板上任意移动的小平台，平台的顶部是一个小投影面，面积比普通饭碗略小一点。这个小投影面可以上下调节并且有刻度，投影面的中心有个很小的小孔，孔后面有个小灯照明。当作业人员移动这个小平台时，感觉就像眼前立体影像中有一个小灯在空中飘浮着。不过严格说起来，应该是当立体像对中地物的“光线交叉”在这个小投影面下面时，这个光点像飘在空中的一盏小灯；而当地物的光线交叉在小投影面上面时，这个光点又像从地底深处发出来的光。因此，当光点与地物重合的时候，地物的光线也正好交叉在小投影面上。

介绍到这里大家大概也就明白了：地物的高低，就是当其光线交叉在小平台的投影面时，从投影面的刻度得出来的。

同样的原理，地形图上的等高线，就是在设定好小投影面的高度后，扶着小平台移动，并在移动中始终保持光点与地面重合。小平台走过的轨迹，就是等高线了。

注：我在上文讲“绝对定向”时的“漏洞”，就是没有提到这个小平台的作用。我在上文中是这么介绍的：

显然，影像中的地物点，不能直接与平板上标出的位置重合，而必须根据已知点的高程，设定小平台投影面的高度，将小平台放在已知地物点的位置，然后跟小平台投影面上的光点重合。

非常抱歉，我没能从网上找到有关的原理图解，只好在这里全凭文字描述了。我知道效果肯定不佳，但没办法。如果对此感兴趣的人有疑问，我再尽量给予详细解释。

原理介绍完了，后面就该谈“牛”了。

　　立体图像知道点，这绝对定向？

　　是不是立体图象只能用眼睛看到，绝对定向就是把看到的点对应在图板的点上？

　　我的理解是，当眼睛中看到需要定位的立体图像的点与光点重合时，这个小平台上某处指向平板的点就是需要定位的立体图像中的点？

你的理解完全正确。

小平台光点正下方有一个笔，笔尖所指的位置，就是平台光点的水平位置，也就是立体图像中该点的水平位置。

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　　只是想象不出小平台的细节，不知能否有照片，或者画个草图？

这么说吧：拿一个显微镜，去掉那个弯把和上面的显微镜部分，其放玻璃片的地方做成一个圆盘，上贴不透光的厚白纸作为小投影面，白纸中央扎一个小孔，小孔下装一个小灯，小孔透过灯光形成光点。圆盘下方，就是原来显微镜装反光镜的位置，固定一只垂直向下的笔，笔与光点同在一条垂线上。

进行绝对定向的时候就是先把平台放在已知地物点在平板的位置上，用笔尖对准该位置，根据该点的高程调整圆盘的高度，然后调整立体像对，使立体图像中该地物点与光点重合。

绝对定向时每个立体像对区内至少要有三个已知地物点。

　　看立体图像也不大可能在亮点的垂直线上，用什么办法使立体图象与亮点在一个平面上？

　　我想从侧面看不在一个平面上就会有误差。

我上学那时，看到的航测仪器，印象中全都是进口货，而且牌子还都不错，光卡尔蔡司的就有好几台。那个时候文革刚结束不久，国家各个方面都很落后，武测在文革中又被拆散，七五年才恢复。虽然当时条件很差，可那时人们抱着一股“实现四化”的强烈信念，已经开始在简陋的条件下瞄准世界先进水平冲击了。

那段时间，测绘理论上没有什么突破口，中国国产的测量仪器也只能是基本的经纬仪、水准仪等，短时间内不可能有大的提高。但当时武测已经有了一台上海出产的、使用纸带输入程序和数据的电子计算机。在这样的条件下，测绘界的高人们就把主攻方向瞄准了各种平差理论和公式，在国际刊物上发表了很多对现有平差理论的改进和公式的推导。中国人普遍数学基础好，在其它条件不具备的情况下，最容易出成果的地方往往是数学基础的运用。

到八十年代中后期，国内院校和科研单位刚开始陆续配备微机，测绘界就已经开始了将传统测量仪器与微机结合的尝试。一开始只是把测绘仪器测出的数据直接传入计算机，到后来逐渐发展到用计算机代替传统的测绘仪器，比如我前面介绍过的航测原理，所有的纠正、定向、测图的步骤全部在计算机数字环境下实现。从原来的人机交互操作发展到利用计算机视觉原理进行自动测图等等。这些发展都是与世界先进水平同步进行的，基本可以这么说：自从有了微机，中国测绘界就赶上了这股“数字化”的潮流，与世界先进水平处于同一条起跑线了。

中国开发的测绘软件，现在不仅在国内使用，而且已经走出国门，占领了相当份额的亚洲和大洋洲市场。连日本、澳大利亚等发达国家，也在大量使用着中国开发的测绘软件。

在传统的测绘行业，中国已经和世界先进国家齐头并进，只是还没有引领风骚而已。

2001年，我认识了一个美国公司，他们开发了一种创新的技术，打破了当时测绘界的平静。