3sNews訊,60年來,中國地圖制圖技術(shù)在變,地圖的內(nèi)容在變,地圖的表示方法在變,地圖的品種也在變,地圖的服務(wù)方式更是在變。
“測繪是干啥的?”“測繪就是畫地圖的吧?”這也許是很多人對測繪的最草根的理解。“我們?nèi)祟惢顒佣荚诘厍虮砻孢M(jìn)行,要對地面進(jìn)行勘測、施行一些工程之后還要進(jìn)行一些管理,所以一定要對地表面進(jìn)行測繪。”中國工程院院士劉先林說,“測繪就是把地球搬回家。”
“圖”變
新疆維吾爾自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心張意玲回憶,早先的制圖,是在裱糊好的鋅板上先曬藍(lán)圖或棕圖,然后把所用資料用卡規(guī)、扎規(guī)等工具轉(zhuǎn)繪到曬藍(lán)圖或曬棕圖上,再用小筆尖、圓規(guī)、單曲線筆、雙曲線筆等工具沾上黑、綠、紅、黃、藍(lán)等墨水進(jìn)行描繪,描繪的要素包括控制點(diǎn)、居民地、水系、道路、境界、植被等。
“記得那時在辦公樓的一樓曬藍(lán)圖,先把要熏的圖紙一張張卷起來放在熏圖筒里,倒上氨水再放在電爐上蒸10分鐘左右打開蓋子通風(fēng)晾干,就像蒸饅頭似的。”張意玲說,“強(qiáng)烈的氨水氣味對人體有害,由于怕被氨水氣熏著,在倒氨水的時候都閉上眼睛不敢呼吸。”
從小在新疆軍區(qū)測繪大隊長大的張意玲,對于制圖技術(shù)幾十年來的改變感觸頗深,“現(xiàn)在用計算機(jī)制圖,手里握的不再是小筆尖,只需操縱鼠標(biāo)和鍵盤。作業(yè)效率成倍提高,地形要素按層表示,圖面信息豐富,在計算機(jī)上能隨意放大和縮小來進(jìn)行判讀。從前制作一幅成品圖需要一個月甚至幾個月,而現(xiàn)在利用計算機(jī)軟件制圖一個月就可以出幾幅成品圖?,F(xiàn)在再也不用聞那刺鼻的氨氣來熏圖,只需要把地圖數(shù)據(jù)傳到繪圖機(jī)就可以打印出線條清晰、色彩豐富的各種比例尺地圖。”
制圖技術(shù)在改變,地圖展示方式也在悄然變化。從紙質(zhì)到電子、從二維到三維、從靜態(tài)到動態(tài),地圖正一步步“炫”起來。電子地圖作為地理信息的載體之一,更是活躍于互聯(lián)網(wǎng)。地圖因測繪技術(shù)的改變發(fā)生著翻天覆地的變化,人類對地圖研究對象的認(rèn)識在變,地圖制圖技術(shù)在變,地圖的內(nèi)容在變,地圖的表示方法在變,地圖的品種也在變,地圖的服務(wù)方式更是在變。
而“給地球搬家”的測繪戶外作業(yè)人員,60年來感受的變遷更是巨大。數(shù)字化測繪測量員裝備有GPS接收機(jī)、PDA數(shù)碼調(diào)繪系統(tǒng)等設(shè)備。測量人員走到野外的任何一個地方,都可以自動測量出該點(diǎn)的三維坐標(biāo),再也不受氣候、時段、地域的影響。
20世紀(jì)六七十年代,中國開始使用進(jìn)口的精密光學(xué)裝置進(jìn)行航空測量;到了80年代末,中國自行研制的解析測圖儀開始逐步取代進(jìn)口設(shè)備;90年代中期,由王之卓院士提出的全數(shù)字化測圖系統(tǒng),先后由張祖勛院士和劉先林院士開發(fā)出來,進(jìn)一步舍棄了光學(xué)和精密設(shè)備,用計算機(jī)完成整個過程的工作,被認(rèn)為是對傳統(tǒng)測繪工作的一次革命。2007年5月,劉先林又主持完成了趕超世界先進(jìn)水平的國產(chǎn)SWDC數(shù)字航攝儀的研制工作。原先進(jìn)口的數(shù)字航攝儀價格極為昂貴,一套1600多萬元,而由劉先林主持研制的這套“土”設(shè)備,售價只要400多萬元。
一個測繪人的30年
1956年10月,國家測繪總局成立,原總參測繪局局長陳外歐將軍調(diào)任國家測繪總局局長,同時抽調(diào)了一部分總參測繪局的測繪力量,共2000多人,以及相應(yīng)的儀器設(shè)備,組建成國家測繪隊伍。
李朋德是全國人大代表、國家測繪局地圖技術(shù)審查中心主任,從事測繪工作近30年,他對于信息技術(shù)與中國測繪事業(yè)發(fā)展的關(guān)系感受深切。
“1979年參加高考后,因為特別喜歡數(shù)學(xué),我就填報了武漢測繪學(xué)院的大地測量和工程測量專業(yè)。等拿到錄取通知時才知道被計算技術(shù)基礎(chǔ)師資班錄取,非常迷惑,當(dāng)時還不知道計算技術(shù)是什么專業(yè)。”李朋德回憶說,那時感覺兩門學(xué)科八竿子打不著,一個有著測繪夢想的青年學(xué)上了計算機(jī)專業(yè),簡直就是“誤入歧途”。
李明德回憶,手搖計算機(jī)和算盤曾經(jīng)是測繪的主要計算工具,20世紀(jì)80年代開始用上計算機(jī),但計算機(jī)很昂貴,須要一棟小樓和很多技術(shù)人員服務(wù),當(dāng)時可以說是一種大型機(jī)器。畢業(yè)后被分配到河南省測繪局電算加密組工作的李朋德,在單位根本沒有見到計算機(jī)的影子,倒是看到了立體坐標(biāo)量測儀和紙帶穿孔機(jī),這讓他大失所望,覺得跟計算機(jī)專業(yè)相去太遠(yuǎn),甚至后來還產(chǎn)生離職的念頭。
但是當(dāng)時的領(lǐng)導(dǎo)安慰他說:“計算機(jī)一定會在測繪領(lǐng)域發(fā)揮大作用的!”這句話后來被得到了印證。不久,河南省測繪局就申請到專項資金,投入近200萬元人民幣,引進(jìn)當(dāng)時世界上最先進(jìn)的解析測圖儀和解析正射投影儀。這套儀器利用小型計算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計算并控制光學(xué)機(jī)械系統(tǒng),得到線劃地圖和正射影像圖,實現(xiàn)了計算機(jī)輔助生產(chǎn)的初級數(shù)字化,大大提高了幾何精度和生產(chǎn)效率。李朋德迅速成為解析航空攝影測量的技術(shù)骨干,并在20世紀(jì)90年代親歷了全數(shù)字化攝影測量工作站的投入使用。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,信息化浪潮帶來了全球數(shù)字化測繪體系建設(shè)高潮。1993年,國務(wù)院批準(zhǔn)國家測繪局“三定”方案,規(guī)定國家測繪局為國務(wù)院下設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃管理全國測繪工作的政府職能部門,并恢復(fù)為副部級。李朋德1992年年底從荷蘭留學(xué)獲得GIS(地理信息系統(tǒng))專業(yè)碩士學(xué)位回國時,GIS在中國還處于研究和試驗階段。不過之后不久,GIS建設(shè)很快就在國內(nèi)嶄露頭角了,中國的地圖數(shù)字化工作拉開帷幕,李明德回憶,當(dāng)時主要用手扶數(shù)字化儀對1:25萬地形圖開展數(shù)字化,還有首都和沿海發(fā)達(dá)城市開展大比例尺的地圖數(shù)字化。
1995年,中國與澳大利亞簽約,合作建設(shè)海南國土資源基礎(chǔ)信息系統(tǒng)項目,這是中國第一個省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng),整個工程預(yù)算6000多萬元。李朋德應(yīng)邀參加該項目負(fù)責(zé)技術(shù)工作,這一項目充分利用了國際上最新的計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、全數(shù)字?jǐn)z影測量等技術(shù),建立了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫,1998年竣工驗收時,被譽(yù)為中國全面開展數(shù)字化測繪體系建設(shè)的新篇章。
1998年,首屆“數(shù)字地球”國際會議在北京召開,以RS、GPS和GIS為代表的“3S技術(shù)”也開始被更多人了解,隨著地理信息的不斷積累和豐富,數(shù)字區(qū)域在全國各地開始建設(shè),測繪作為公共服務(wù)需要轉(zhuǎn)變到以服務(wù)為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),測繪要從以“建”為中心,快速轉(zhuǎn)向以“管”為中心,逐步邁向以“用”為中心。當(dāng)時的李朋德,又一猛子扎到“數(shù)字陜西”的建設(shè)工作中。他感慨到,當(dāng)年“誤入歧途”所學(xué)的計算機(jī)技術(shù),現(xiàn)在與測繪已經(jīng)難舍難分,高檔計算機(jī)、大型服務(wù)器、磁帶庫、磁盤陣列、圖形工作站、全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站、航片掃描儀、大型繪圖儀,以及遙感圖像處理、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理等工具已經(jīng)成為測繪工作者如影隨形的工具。
從計算機(jī)輔助的解析測繪,到基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化測繪,再到面向服務(wù)的信息化測繪,李朋德一路走來,如今,他又在國家測繪局地圖技術(shù)審查中心,負(fù)責(zé)公開地圖、導(dǎo)航地圖和互聯(lián)網(wǎng)電子地圖的內(nèi)容審查。在2009年的兩會上,李朋德遞交了《關(guān)于建立國家地理信息公共服務(wù)平臺的建議》、《關(guān)于建立國家互聯(lián)網(wǎng)地圖與地理信息監(jiān)管平臺的建議》等7份提案,這些都是他長期思考的結(jié)晶,更顯示出測繪功能的延伸,它的外延已經(jīng)擴(kuò)展到整個地理信息產(chǎn)業(yè)。
測繪蹦出窄圈圈
測繪在人們眼里,一直被認(rèn)為是個范圍較窄且很專業(yè)的領(lǐng)域,但許多新興的基于空間位置服務(wù)的社會應(yīng)用,都離不開測繪做保障,測繪為城市信息化提供保障體現(xiàn)在許多方面,包括城市電子政務(wù)與行業(yè)信息化建設(shè)、社區(qū)信息化、城市電子商務(wù)與智能交通、城市公眾信息服務(wù)等。
測繪發(fā)揮的保障作用,在2008年得到爆發(fā)性顯示:地震突發(fā),災(zāi)區(qū)航拍圖大顯身手;冰雪來襲,測繪信息化輔助電力部門迅速“康復(fù)” ;2008年北京奧運(yùn)會,從電子地圖,到北京食品安全追溯系統(tǒng)、奧運(yùn)智能交通系統(tǒng)、奧運(yùn)場館消防滅火數(shù)字預(yù)案系統(tǒng)、奧運(yùn)中心區(qū)雨水收集系統(tǒng),信息化測繪更是大展拳腳。
2009年,國務(wù)院通過了新國家測繪局“三定”方案,其中增加了“監(jiān)督管理地理信息獲取與應(yīng)用”的職能,并批準(zhǔn)成立“地理信息與地圖司(測繪成果管理司)”后,地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)才算找到了“娘家”,地理信息與地圖司今后一項重要職責(zé)就是“指導(dǎo)地理信息應(yīng)用服務(wù)”。國家測繪局被賦予的這項職能讓測繪與計算機(jī)信息系統(tǒng)更加拉近了關(guān)系。2009年8月1日,《基礎(chǔ)測繪條例》正式施行,信息化再次被委以重任,相信在不久的將來,普通老百姓都能在國家基礎(chǔ)地理信息平臺上享受到更好的公共服務(wù)了。
信息社會下的測繪,外延在不斷擴(kuò)大,再過5年、10年、60年,中國測繪又將變成什么樣?
國家測繪局歷史沿革
1956年1月23日,第一屆全國人大常委會第三十一次會議根據(jù)周恩來總理的建議,批準(zhǔn)成立國家測繪總局,作為國務(wù)院的一個直屬機(jī)構(gòu)。1956年10月,國家測繪總局完成組建工作。
1969年,國家測繪總局被撤銷。1973年,根據(jù)周恩來總理的批示,決定重建國家測繪總局。
1982年,國務(wù)院決定將國家測繪總局改稱國家測繪局,原有職能和工作任務(wù)不變。
1993年,國家測繪局成為國務(wù)院下設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃管理全國測繪工作的政府職能部門,由建設(shè)部歸口管理,并恢復(fù)為副部級。
1998年,國家測繪局劃歸國土資源部管理,成為主管全國測繪事業(yè)的行政機(jī)構(gòu)。
中國測繪行業(yè)60年閃光點(diǎn)(1)
國家大地基準(zhǔn)建立
20世紀(jì)90年代以來,國家有關(guān)部門聯(lián)合建立了2000國家GPS大地控制網(wǎng),2003年通過聯(lián)合處理建立了中國新一代與國際地球參考系接軌的高精度地心坐標(biāo)系—“2000中國大地坐標(biāo)系”。“2000中國大地坐標(biāo)系”于2008年正式啟用,標(biāo)志著中國大地基準(zhǔn)建設(shè)進(jìn)入一個嶄新階段。
測繪與地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
自1959年國家測繪總局和總參測繪局聯(lián)合發(fā)布《大地測量法式(草案)》以來,中國測繪工作步入自主研制標(biāo)準(zhǔn)、逐步形成體系階段,截至1990年建立了由100多項標(biāo)準(zhǔn)組成并適應(yīng)模擬測繪生產(chǎn)的測繪標(biāo)準(zhǔn)體系。20世紀(jì)90年代的重點(diǎn)是數(shù)字化測繪標(biāo)準(zhǔn)研制工作,累計制修訂和發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范100余項,有力推動了模擬測繪技術(shù)體系向數(shù)字化測繪技術(shù)體系的變革。2000年以來,測繪標(biāo)準(zhǔn)化工作擴(kuò)展到地理信息領(lǐng)域,組織研制涉及地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、共享交換、應(yīng)用服務(wù)和信息系統(tǒng)建設(shè)等方面的標(biāo)準(zhǔn)100余項,正式發(fā)布40余項,初步形成了地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系框架。
國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)
國家基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫主要包括1:100萬數(shù)據(jù)庫、1:25萬數(shù)據(jù)庫、1:5萬數(shù)據(jù)庫和專題數(shù)據(jù)庫。全國1:100萬數(shù)據(jù)庫于1984至1995年建設(shè),主要包括地形數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫、數(shù)字高程模型及部分區(qū)域試驗性重力數(shù)據(jù)庫。全國1:25萬基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫于1996至1998年建設(shè),包括地形數(shù)據(jù)庫、地名數(shù)據(jù)庫和數(shù)字高程模型等三個數(shù)據(jù)庫。1999年為防洪救災(zāi)建立了七大江河重點(diǎn)防范區(qū)1:1萬數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫。全國1:5萬數(shù)據(jù)庫于1999至2006年建設(shè),包括數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)庫(DRG)、數(shù)字高程模型(DEM)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫(DOM)、核心地形要素數(shù)據(jù)庫(DLG)、地名數(shù)據(jù)庫、土地覆蓋數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)等。
中國測繪行業(yè)60年閃光點(diǎn)(2)
國家基本比例尺地圖覆蓋
國家基本比例尺地形圖包括1:100萬、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:1萬、1:5000和1:2000地形圖。全國1:5萬地形圖測繪始于1951年,1956年開始在全國大規(guī)模施測,1964年開始施測與更新并舉。截止2005年,共測制1:5萬地形圖19000余幅,覆蓋面積760萬平方公里。2006年開始實施“國家西部1:5萬地形圖空白區(qū)測圖工程”,陸續(xù)測制5000余幅1:5萬地形圖,覆蓋面積200萬平方公里。到2010年,中國將實現(xiàn)1:5萬地形圖陸地國土全覆蓋。1:1萬地形圖測圖始于1978年,主要是為了滿足全國農(nóng)業(yè)區(qū)劃和土地資源詳查的需要,目前已成為省、區(qū)(直轄市)級最主要的基本比例尺地形圖。1:1萬地形圖已測制15萬余幅,覆蓋面積450多萬平方公里,基本覆蓋主產(chǎn)糧食與經(jīng)濟(jì)作物的平原丘陵地區(qū)。
國家重力網(wǎng)建設(shè)
重力數(shù)據(jù)對于科學(xué)研究、衛(wèi)星發(fā)射、遠(yuǎn)程武器試驗具有重大意義。國家重力網(wǎng)是重力測量工作的基準(zhǔn)。1954-1957年,中國測繪部門先后布測了27個基本點(diǎn)和80個一等重力點(diǎn),構(gòu)成國家基本重力網(wǎng),稱為“1957重力系統(tǒng)”,填補(bǔ)了中國重力基準(zhǔn)的空白。1978-1984年,軍地測繪部門會同國家有關(guān)單位完成了由6個重力基準(zhǔn)點(diǎn)、46個重力基本點(diǎn)和163個重力一等點(diǎn)組成的“1985國家重力基本網(wǎng)”,較“1957重力系統(tǒng)”在密度和精度上都有很大提高。1999-2003年,軍地測繪部門會同有關(guān)單位聯(lián)合建成了由21個基準(zhǔn)點(diǎn)和126個基本點(diǎn)構(gòu)成的新一代國家重力基準(zhǔn)——“2000國家重力基本網(wǎng)”。 “2000國家重力基本網(wǎng)”比較“1985國家重力基本網(wǎng)”,精度顯著提高,點(diǎn)位密度和分布更趨合理。
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