王江水

（山西省測(cè)繪地理信息院第二測(cè)繪院，山西 太原 030001）

0.引言

人類文明從開始的結(jié)繩記事發(fā)展到今天的北斗上天，測(cè)繪技術(shù)自始至終都伴隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷創(chuàng)新。司馬遷在史記夏本紀(jì)中說(shuō)“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩，載四時(shí)，以開九州、通九道、陂九澤、度九山”，這說(shuō)明早在夏禹治水的時(shí)候，我們的先人就已經(jīng)開始了利用測(cè)量技術(shù)為自己的社會(huì)活動(dòng)所服務(wù)。而在當(dāng)今社會(huì)，測(cè)繪技術(shù)更是已經(jīng)發(fā)展到了和人民群眾的生活息息相關(guān)的地步，我們國(guó)家給予了測(cè)繪事業(yè)前所未有的重視。測(cè)繪的其中一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作就是每年都要進(jìn)行的基礎(chǔ)測(cè)繪。

根據(jù)測(cè)繪法對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪的定義，基礎(chǔ)測(cè)繪是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是為國(guó)家各個(gè)部門和各項(xiàng)專業(yè)測(cè)繪提供基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的重要依據(jù)。它通過(guò)建立全國(guó)統(tǒng)一的測(cè)繪基準(zhǔn)和測(cè)繪系統(tǒng)，采用基礎(chǔ)航空攝影測(cè)量技術(shù)獲取基礎(chǔ)地理信息的遙感資料，測(cè)制和更新國(guó)家基本比例尺地圖，從而建立和更新基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。

1.基礎(chǔ)測(cè)繪中的航空攝影測(cè)量和外業(yè)調(diào)繪

1.1 航空攝影測(cè)量

測(cè)繪作為一門歷史古老的學(xué)科，在19 世紀(jì)中葉出現(xiàn)的攝影測(cè)量是測(cè)繪學(xué)科的一次飛躍，它使測(cè)繪和攝影融合到了一起，產(chǎn)生了通過(guò)對(duì)影像的分析,從而獲得相應(yīng)信息并最終得到測(cè)繪成果的新的測(cè)繪技術(shù)，而后出現(xiàn)的航測(cè)更是通過(guò)對(duì)航空技術(shù)、攝影技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的大融合將測(cè)量手段提高到了一個(gè)嶄新的高度，航測(cè)的出現(xiàn)極大改變了我們傳統(tǒng)測(cè)繪的技術(shù)手段，因?yàn)樗哂凶鳂I(yè)速度快、生產(chǎn)效率高、測(cè)區(qū)范圍大、產(chǎn)品成本低、成圖質(zhì)量好、地貌表示逼真、工作自動(dòng)化程度高、外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度低、成果現(xiàn)勢(shì)性好、及時(shí)準(zhǔn)確性強(qiáng)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，使得航測(cè)很快就得到了全球大范圍的普及應(yīng)用。我們國(guó)家最早的航空攝影測(cè)量是1931 年錢塘江支流浦陽(yáng)江一段36 千米河道的測(cè)繪，新中國(guó)建立后，隨著時(shí)代的發(fā)展，航空攝影測(cè)量已經(jīng)成為主要的測(cè)繪手段之一，我們國(guó)家的基礎(chǔ)測(cè)繪大部分也是采用航空攝影測(cè)量的技術(shù)進(jìn)行的。

1.2 外業(yè)調(diào)繪

航空攝影測(cè)量一般分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩個(gè)方面的工作，在外業(yè)工作中主要包括像片控制聯(lián)測(cè)和野外像片調(diào)繪。而其中野外像片調(diào)繪是航空攝影測(cè)量中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在過(guò)去傳統(tǒng)的作業(yè)中，它是通過(guò)作業(yè)員用航攝像片在野外實(shí)地對(duì)影像進(jìn)行解讀分析判斷，根據(jù)具體的項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的圖示、規(guī)范要求，按需要把實(shí)地的地形、地貌、名稱注記等地理要素用相應(yīng)的符號(hào)著鉛到像片上來(lái)，回到室內(nèi)后再用墨水清繪，從而為下一道生產(chǎn)工序提供可使用的成果，并為最終的地理信息產(chǎn)品提供必要的信息數(shù)據(jù)。

2.外業(yè)調(diào)繪的變遷

2.1 調(diào)繪形式的變遷

在測(cè)繪最終產(chǎn)品只是紙圖的那個(gè)年代，外業(yè)調(diào)繪的形式主要是用像片進(jìn)行調(diào)繪，它首先要求作業(yè)員用像片全野外調(diào)查，就是在野外拿像片對(duì)影像和實(shí)地進(jìn)行對(duì)照，通過(guò)對(duì)照研判后用鉛筆在像片上著鉛，然后回到內(nèi)業(yè)在室內(nèi)用五色墨水按照?qǐng)D示規(guī)范要求精確清繪整飾，從而形成為下一道工序服務(wù)的成果。

而在測(cè)繪產(chǎn)品進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，外業(yè)調(diào)繪已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子數(shù)字化，作業(yè)員不論是外業(yè)還是內(nèi)業(yè)，都可以在電子產(chǎn)品上完成?，F(xiàn)在的外業(yè)調(diào)繪是用裝著糾正后的影像的平板電腦全野外調(diào)查，所有要素都可以用軟件自帶的相應(yīng)符號(hào)直接繪制在平板里，回到內(nèi)業(yè)可以直接將外業(yè)平板里的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)業(yè)電腦里進(jìn)行編輯整理，和過(guò)去相比，這不僅使內(nèi)業(yè)省去了繁瑣的清繪，甚至可以直接給數(shù)據(jù)入庫(kù)提供服務(wù)。

2.2 調(diào)繪手段的變遷

由于過(guò)去作業(yè)員調(diào)繪時(shí)，只有一只鉛筆和一張像片，在交通工具僅僅是靠自己一雙腿的情況下，即使做到了走到、看到、問(wèn)到、繪到的調(diào)繪四原則，作業(yè)質(zhì)量的高低和作業(yè)員的經(jīng)驗(yàn)也密切相關(guān)，但經(jīng)驗(yàn)是個(gè)或然值，靠經(jīng)驗(yàn)工作出錯(cuò)是難免的。比如在那個(gè)用像片調(diào)繪的年代，即使是老作業(yè)員，對(duì)電力線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的判讀也經(jīng)常移位，但在目前這個(gè)數(shù)碼電子化時(shí)代，這個(gè)短板已經(jīng)被高科技所彌補(bǔ)，同樣是電力線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，作業(yè)員完全可以利用電子平板的衛(wèi)星定位功能（GNSS）精準(zhǔn)定位，完美解決了靠經(jīng)驗(yàn)解決不了的問(wèn)題。還有過(guò)去的作業(yè)員作業(yè)時(shí)只有通過(guò)對(duì)像片影像的判讀，才能確定自己在圖中的準(zhǔn)確位置，這對(duì)作業(yè)員的判讀能力要求比較高，誤判也是經(jīng)常發(fā)生的，但現(xiàn)在使用電子設(shè)備作業(yè)后，這個(gè)問(wèn)題得到了完美解決，因?yàn)樵O(shè)備自帶定位功能，你打開設(shè)備進(jìn)入工作界面后，你的位置會(huì)實(shí)時(shí)顯示，非常直觀便捷，大大改善了作業(yè)效率和精度。

2.3 調(diào)繪內(nèi)容的變遷

基礎(chǔ)測(cè)繪是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基本建設(shè)服務(wù)的，隨著時(shí)代的腳步，我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)生了巨大的變化，高速公路、高速鐵路的從無(wú)到有，太陽(yáng)能光伏及風(fēng)能發(fā)電的大量普及，共享經(jīng)濟(jì)的日漸推廣等等，這些都是需要我們調(diào)繪內(nèi)容及時(shí)調(diào)整以適應(yīng)發(fā)展的變化，從最新的2017 年版的國(guó)家基本比例尺地圖圖式第2 部分就可以看出，在1∶10000 地形圖基礎(chǔ)測(cè)繪中，新的地理信息要素就增加了21 個(gè)，它們是：尾礦庫(kù)，碉樓，施工區(qū)，露天貨棧、材料場(chǎng)，專用供氧點(diǎn)，公園、游樂場(chǎng),健身、娛樂設(shè)施,觀景臺(tái),曬佛臺(tái),防風(fēng)墻,高速鐵路,村道,街道,服務(wù)區(qū),野生動(dòng)物通道,散熱棒,直升飛機(jī)停機(jī)坪,領(lǐng)?；€、領(lǐng)?；c(diǎn),防風(fēng)固沙方格,裸土地,冰川(注記)，另外在居民地及設(shè)施中，還增加了職業(yè)教育學(xué)校等等，這些所有的內(nèi)容變化都反映了航測(cè)調(diào)繪是如何隨時(shí)代變遷而變化的，更體現(xiàn)了測(cè)繪是為人類社會(huì)發(fā)展而服務(wù)的這一基本準(zhǔn)則。

2.4 調(diào)繪作用的變遷

調(diào)繪作為航空攝影測(cè)量中重要的一道工序，雖然無(wú)論在過(guò)去還是現(xiàn)在都是為下一道測(cè)圖工序提供服務(wù)，但在傳統(tǒng)的航測(cè)作業(yè)中，調(diào)繪的最終成果就是一張像片，所以那時(shí)調(diào)繪的主要作用就是為測(cè)圖員測(cè)圖做參考，在那個(gè)測(cè)繪的最終產(chǎn)品只是一介紙圖的年代，技術(shù)手段決定了調(diào)繪僅僅是內(nèi)業(yè)測(cè)圖的重要依據(jù)。而在目前數(shù)碼航空攝影測(cè)量的信息化時(shí)代，測(cè)繪的最終成果已不僅僅是紙圖，在紙圖的后面是強(qiáng)大的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，在新的作業(yè)流程中，調(diào)繪的成果已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的一張像片，而是可以和內(nèi)業(yè)無(wú)縫銜接的一系列相關(guān)文件，這也就使得調(diào)繪已不僅僅是測(cè)圖員的測(cè)圖依據(jù)，而是可以直接為內(nèi)業(yè)編輯建庫(kù)提供服務(wù)。調(diào)繪已經(jīng)由簡(jiǎn)單的測(cè)圖依據(jù)變?yōu)榱巳霂?kù)編輯的強(qiáng)大技術(shù)支撐，航測(cè)調(diào)繪作業(yè)在數(shù)字制圖和數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)中的作用已發(fā)生了巨大的變化。

2.5 調(diào)繪性質(zhì)的變遷

航空攝影測(cè)量從技術(shù)路線上可以分為“先外后內(nèi)”“先內(nèi)后外”兩種路線，傳統(tǒng)的做法是“先外后內(nèi)”，它要求作業(yè)員在野外進(jìn)行全要素調(diào)繪，本著“走到、看到、問(wèn)到、清到”的四到原則，按內(nèi)業(yè)定位，外業(yè)定性的準(zhǔn)則，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)書及圖示規(guī)范的要求，準(zhǔn)確無(wú)誤地把相關(guān)地形、地貌、地物等地理信息都調(diào)繪出來(lái)。隨著時(shí)代的變遷以及技術(shù)手段的進(jìn)步，目前基礎(chǔ)測(cè)繪航空攝影測(cè)量的技術(shù)路線已大量采用了“先內(nèi)后外”，也就是“先內(nèi)業(yè)采集編輯，后外業(yè)調(diào)繪補(bǔ)測(cè)，最后編輯成圖”的技術(shù)路線更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)，它要求外業(yè)調(diào)繪采用內(nèi)業(yè)采集編輯后的數(shù)據(jù)制作外業(yè)調(diào)繪底圖，在外業(yè)對(duì)內(nèi)業(yè)無(wú)法采集的重要地物進(jìn)行定位、補(bǔ)測(cè)、調(diào)查屬性等（如，高壓線轉(zhuǎn)折點(diǎn)處電桿），對(duì)內(nèi)業(yè)標(biāo)識(shí)且無(wú)法判定的地物進(jìn)行調(diào)查、核實(shí)、定性。調(diào)繪作業(yè)全部采用電子平板電腦，保留原始軌跡和照片。這兩種路線一個(gè)是全要素調(diào)繪；一個(gè)是補(bǔ)調(diào)核查，基礎(chǔ)測(cè)繪調(diào)繪的性質(zhì)發(fā)生了重要的變化。

3.調(diào)繪變遷的意義

3.1 減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度

調(diào)繪變遷體現(xiàn)了勞動(dòng)強(qiáng)度的降低，它包括兩個(gè)方面：首先在交通方面，在傳統(tǒng)的調(diào)繪模式下，作業(yè)員作業(yè)時(shí)的交通完全靠?jī)蓷l腿，一天走五、六十千米是家常便飯，每天回到駐地作業(yè)員的兩腿就像灌了鉛一樣。而現(xiàn)在每一個(gè)作業(yè)分院都配有若干作業(yè)用專車，作業(yè)員作業(yè)都車接車送，調(diào)繪作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度得到了很大地降低。其次，在作業(yè)手段方面，在最早的1∶10000 基礎(chǔ)測(cè)繪中，像片調(diào)繪一幅圖曾經(jīng)最多要16 張像片，每一張像片都要求整飾接邊，圖內(nèi)所有要素都是作業(yè)員用小筆尖蘸五色墨水一筆一筆清繪上的，可以想到這繁瑣的工作量有多大，而現(xiàn)在的平板電腦調(diào)繪，一副圖可以完整地顯示出來(lái)，省去了過(guò)去圖內(nèi)的接邊整飾，圖內(nèi)要素也都是用相應(yīng)軟件直接繪制，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2 降低了產(chǎn)品成本

任何一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，在帶來(lái)使用便利的同時(shí)，一定也要帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的效益，否則它就會(huì)被自然淘汰，調(diào)繪也同理，這首先表現(xiàn)在生產(chǎn)材料上。過(guò)去調(diào)繪是用傳統(tǒng)像片進(jìn)行，自然就有負(fù)片、像紙及沖洗顯影藥品等相關(guān)材料成本，而現(xiàn)在調(diào)繪是在平板電腦上用數(shù)碼像片進(jìn)行，作業(yè)只需要一個(gè)平板就足以，而且像片可以反復(fù)使用，平板電腦等數(shù)碼產(chǎn)品也是一次性投資，這無(wú)形中就降低了生產(chǎn)成本。其次，在勞動(dòng)力成本上，過(guò)去由于調(diào)繪作業(yè)手段的局限性，導(dǎo)致需要大量的工作人員才能完成國(guó)家每年下達(dá)的指令性任務(wù)，這無(wú)疑要支出很多的人力成本，而現(xiàn)在隨著調(diào)繪作業(yè)技術(shù)和手段的變化，使得調(diào)繪可以用較少的人力資源，就可以滿足生產(chǎn)建設(shè)的需要，為國(guó)家和社會(huì)節(jié)省了大量的成本。

3.3 提高了作業(yè)效率

雖然航空攝影測(cè)量本身就是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的測(cè)繪技術(shù)手段，與白紙測(cè)圖相比，它的出現(xiàn)已經(jīng)使測(cè)繪的工作效率得到了極大地提升，但傳統(tǒng)的航測(cè)調(diào)繪時(shí)代和目前的數(shù)碼航測(cè)調(diào)繪時(shí)代相比，效率還是差的太多。首先，在交通上，過(guò)去高速公路都很少，現(xiàn)在基本上村村都通硬化路，道路通行條件的改善，使得調(diào)繪作業(yè)從主要靠腿進(jìn)入到了基本靠車的時(shí)代，這無(wú)形中節(jié)約了時(shí)間成本，提高了作業(yè)效率。其次，在工作量上，在用像片調(diào)繪進(jìn)行作業(yè)的那個(gè)年代，即使一個(gè)有多年工作經(jīng)驗(yàn)的老作業(yè)員，每年的工作量也只有十幾幅圖，而使用電子平板調(diào)繪后，一個(gè)普通作業(yè)員的年工作量可以達(dá)到幾十幅圖，這可以說(shuō)是一個(gè)革命性的飛躍。

3.4 滿足了社會(huì)發(fā)展的需要

自改革開放以來(lái)，在我們國(guó)家960 萬(wàn)平方千米的國(guó)土上發(fā)生了翻天覆地的變化，2019 年我們?nèi)司鵊DP首次突破了1 萬(wàn)美元，國(guó)民經(jīng)濟(jì)在全球經(jīng)濟(jì)排名中名列第二，我們現(xiàn)在不僅是人口大國(guó)，也是制造大國(guó)，更是基建大國(guó)。過(guò)去人們出門看地圖，現(xiàn)在人們出門看導(dǎo)航，過(guò)去是現(xiàn)金直付，現(xiàn)在是手機(jī)支付。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)我們測(cè)繪提出了更高的要求。具體到1∶10000 的基礎(chǔ)測(cè)繪，國(guó)家每年的指令性計(jì)劃，從過(guò)去的幾十幅圖到如今的幾百幅圖，所以測(cè)繪技術(shù)的變化就是適應(yīng)社會(huì)要求，滿足社會(huì)發(fā)展的需要的縮影，而航空攝影測(cè)量調(diào)繪的變遷無(wú)疑為這一偉大社會(huì)變革做了最好注解。

4.外業(yè)調(diào)繪工作的展望

測(cè)繪是一門研究地理信息的學(xué)科，作為測(cè)繪分支學(xué)科的航空攝影測(cè)量自誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)了從模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量直到目前的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，它的技術(shù)進(jìn)步,是有目共睹的。從發(fā)展的歷史來(lái)看，航空攝影測(cè)量的出現(xiàn)就是一次技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，從而形成大融合的產(chǎn)物，而目前來(lái)說(shuō)，我們面臨著又一個(gè)技術(shù)應(yīng)用即將發(fā)生重大變革的前夜。隨著由摩爾定律而動(dòng)的電子芯片集成度的不斷提高，計(jì)算機(jī)的計(jì)算力有了突飛猛進(jìn)的變化，這讓我們?nèi)祟悓?duì)數(shù)據(jù)的處理能力獲得了極大發(fā)展，直接體現(xiàn)就是5G 通訊、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等革命性的技術(shù)紛紛走到了前臺(tái)，而這些技術(shù)的融合發(fā)展一定會(huì)對(duì)大到測(cè)繪學(xué)科，小到航空攝影測(cè)量里的航測(cè)調(diào)繪產(chǎn)生巨大的影響。筆者認(rèn)為未來(lái)的外業(yè)調(diào)繪可能會(huì)全面無(wú)人化，通過(guò)人工智能用無(wú)人機(jī)直接野外調(diào)繪，外業(yè)數(shù)據(jù)可通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)同步到內(nèi)業(yè)，然后內(nèi)業(yè)采用云計(jì)算處理數(shù)據(jù)，編輯后直接入庫(kù)生成最后的測(cè)繪產(chǎn)品。到那時(shí)，作業(yè)員將不再需要野外作業(yè)，他們將坐在家里，通過(guò)操控人工智能及無(wú)人機(jī)等先進(jìn)的高科技設(shè)備，就可以為我們國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供必要的測(cè)繪地理信息產(chǎn)品，我們期待那一天的早日到來(lái)。