2017年6月13日，第六屆地理信息開(kāi)發(fā)者大會(huì)(WGDC2017)在北京國(guó)家會(huì)議中心盛大開(kāi)幕。大會(huì)由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過(guò)六個(gè)年頭，如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。

　　此次大會(huì)以1+16的形式舉辦，匯集了國(guó)土資源、智慧城市、智能駕駛等多個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家共襄盛舉。其中國(guó)土資源峰會(huì)作為傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)的“重頭戲”，邀請(qǐng)到了多位業(yè)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家到場(chǎng)支持。

　　峰會(huì)上，國(guó)家特邀國(guó)土資源監(jiān)察專(zhuān)員、北京林業(yè)大學(xué)測(cè)與3S中心主任、空間信息智能感知國(guó)家測(cè)繪地理信息局工程技術(shù)研究中心主任馮仲科教授為大家?guī)?lái)了題為《全民測(cè)量檢測(cè)國(guó)土格網(wǎng)覆蓋》的精彩演講，以下為演講實(shí)錄：

　　尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同學(xué)、各位同行朋友，今天我給大家核心介紹的題目是，如何通過(guò)全民測(cè)繪和檢測(cè)這樣一種技術(shù)手段，對(duì)于我們國(guó)家，乃至全球的國(guó)土資源，實(shí)行格網(wǎng)式的覆蓋監(jiān)測(cè)。

　　歸納起來(lái)，我將從以下四個(gè)方面扼要的介紹：

　　首先我們介紹一個(gè)非常有趣的問(wèn)題，一個(gè)智能手機(jī)或者一個(gè)平板，對(duì)我們大家來(lái)說(shuō)，人人都可能擁有的一個(gè)工具，可以不可以進(jìn)行測(cè)繪工作?

　　一直以來(lái)測(cè)繪工作以精密、精準(zhǔn)和高度和高清為依據(jù)。今天看來(lái)一個(gè)普通的手機(jī)，或者平板，在一定意義上，它就是一個(gè)電子經(jīng)緯儀，我們拿著一個(gè)1200萬(wàn)像素的手機(jī)，焦距在300毫米左右，可以把它通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)變成一個(gè)沒(méi)有補(bǔ)充系統(tǒng)的電子經(jīng)緯儀，測(cè)量?jī)A角，測(cè)量水平角的精度在30米的范圍內(nèi)可以達(dá)到5秒級(jí)的精度，因此手機(jī)就是一個(gè)電子經(jīng)緯儀式的儀器。手機(jī)同樣是一個(gè)攝影測(cè)量?jī)x，攝影測(cè)量?jī)x在很多情況下，表現(xiàn)為要讓它焦距定焦，而大部分的手機(jī)和平板它的焦距是定焦的，恰好滿足了攝影測(cè)量的要求和條件。

　　與此同時(shí)，手機(jī)又是一個(gè)三軸陀螺儀，我們攝影測(cè)量當(dāng)中可以通過(guò)手機(jī)進(jìn)行量測(cè)，同樣手機(jī)也可以當(dāng)一個(gè)測(cè)距儀。一個(gè)普通的手機(jī)，當(dāng)我們對(duì)它加一個(gè)廣電測(cè)距儀的時(shí)候，基本上就可以變成一個(gè)電子原尺。在4米的范圍內(nèi)，以3毫米的精度測(cè)量?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間的距離，這是手機(jī)的一個(gè)功能。而這樣功能的實(shí)現(xiàn)，往往不會(huì)讓手機(jī)用戶產(chǎn)生更多的費(fèi)用。與此同時(shí)手機(jī)上進(jìn)行衛(wèi)星導(dǎo)航的這種精密定位，落到兩個(gè)厘米的定位精度不是不可能的。

　　如此看來(lái)，我們的手機(jī)就是一個(gè)典型的便攜的、人人都可以擁有的，甚至在一定程度上是一個(gè)平民化的測(cè)量?jī)x器，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)，對(duì)于整個(gè)測(cè)繪系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)于我們感興趣的目標(biāo)物來(lái)說(shuō)，意味著一場(chǎng)有意義的革命。

　　在座的各位都知道，有一些地理學(xué)的專(zhuān)家，把全世界的老百姓照在手機(jī)上，發(fā)表在公開(kāi)的網(wǎng)站上的相片，這些相片，包括一些風(fēng)景相片，也包括一些個(gè)人的相片，把這樣的相片利用大地坐標(biāo)、經(jīng)緯度、GNSS，這樣一些信息，最終把它拼接成一張世界地圖的時(shí)候，大家都知道，這一張世界地圖，在某種角度上去看的時(shí)候，它比我們目前常見(jiàn)的，所見(jiàn)的各種儀表感應(yīng)上為直尺的，包括各種分辨率的地圖，都要更加顯現(xiàn)出來(lái)它的魅力所在。因?yàn)榇蠹抑?，一個(gè)遙感影像，包括攝影測(cè)量所反映的地面分辨率是與我們除了幾個(gè)主要的參數(shù)之外，是利用我們攝影與目標(biāo)之間的距離成反比例關(guān)系。手機(jī)攝影通常條件下，就是距離我們感興趣的目標(biāo)物非常的接近，這個(gè)時(shí)候，它的分辨率，它的精度，它的效果就能夠給我們帶來(lái)更多的機(jī)會(huì)和機(jī)遇。

　　今天，我們可以肯定的認(rèn)為，測(cè)繪裝備的進(jìn)步在整個(gè)行業(yè)當(dāng)中是一個(gè)指導(dǎo)的要素，在行業(yè)效率的提高當(dāng)中是一個(gè)主要的元素，在行業(yè)效益的提升當(dāng)中是一個(gè)主要的因素。包括我們行業(yè)效果的表達(dá)上它又是一個(gè)首要的科技。

　　在整個(gè)測(cè)繪裝備，進(jìn)步的步伐當(dāng)中發(fā)生了技術(shù)革命。第一次技術(shù)革命表現(xiàn)在1840年鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)前后，以游標(biāo)經(jīng)緯儀和銦鋼尺精密角距測(cè)量，第二次技術(shù)革命是光學(xué)經(jīng)緯儀和光學(xué)測(cè)距儀，第三次技術(shù)革命是全站儀，第四次技術(shù)革命是GPS的車(chē)險(xiǎn)，發(fā)生在1995年前后，而我們今天整個(gè)信息科技領(lǐng)域迎接著第五次技術(shù)革命，既點(diǎn)云技術(shù)，以影像技術(shù)，包括航天、遙感的影像，包括無(wú)人機(jī)和有人機(jī)的航空影像，也包括了地面，包括以手機(jī)這種最為簡(jiǎn)單的工具為代表的地面式的測(cè)量，以這些影像為基礎(chǔ)的，基于空間，還有三維激光，幾何模式的這種典型測(cè)量。我們國(guó)家正在第三次、第四次以及第五次技術(shù)革命的時(shí)光當(dāng)中成長(zhǎng)、發(fā)展、壯大著我們的國(guó)家地理信息與測(cè)繪的產(chǎn)業(yè)。

　　我們可以看一下經(jīng)典測(cè)繪對(duì)于我們整個(gè)測(cè)繪當(dāng)中的進(jìn)步，到了導(dǎo)線測(cè)量，最少也得需要4個(gè)人甚至5個(gè)人。到了小平板地形測(cè)圖，最起碼5個(gè)人，在座的極少數(shù)的都是老同志，大部分都是我們的青年學(xué)生，希望集合在你們身上?？墒俏覀冞@些老同志一定記憶猶新，畫(huà)一個(gè)地形圖，一點(diǎn)一點(diǎn)的測(cè)繪是多么的辛苦，是何等的辛勞，尤其是每年暑假，大熱的夏天，許許多多的測(cè)繪和非測(cè)繪專(zhuān)業(yè)，都要完成這個(gè)使命，它的效率何等的低下。

　　在林業(yè)，我所知道的行業(yè)當(dāng)中，到今天為止，測(cè)桿、測(cè)高器、光學(xué)羅盤(pán)這些簡(jiǎn)單的工具仍然在行業(yè)當(dāng)中進(jìn)行著工作，進(jìn)行著應(yīng)用。

　　我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看，一個(gè)以條碼尺和電子水準(zhǔn)儀的新一代的電子水準(zhǔn)儀，就減了一個(gè)人，3個(gè)人就可以作業(yè)，因?yàn)殡娮铀疁?zhǔn)測(cè)量實(shí)現(xiàn)的是一種自動(dòng)辨識(shí)。再說(shuō)全站儀測(cè)量，不管我們整個(gè)測(cè)距模式，有活動(dòng)目標(biāo)，今天全站儀測(cè)量只需要一個(gè)人，或者最多兩個(gè)人就可以進(jìn)行這種地面高精度的控制點(diǎn)的測(cè)量，這個(gè)測(cè)量的原理，就是單點(diǎn)極坐標(biāo)的原理，大大的降低了人工。

　　第三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航的NGSSRTK/CORS技術(shù)，單點(diǎn)作業(yè)和雙點(diǎn)測(cè)距原理，可以使我們一個(gè)人或者單點(diǎn)高精度的測(cè)距。還有3D激光掃描，衛(wèi)星，再到空氣有人機(jī)或者無(wú)人機(jī)的空間測(cè)繪，再到地面上的3維激光掃描系統(tǒng)包括車(chē)載式的，背負(fù)式的，目前這種儀器太大、太重、太貴，仍然在困擾著這種儀器大范圍內(nèi)的推廣和使用。

　　因此，在這樣一種背景之下，一種兩個(gè)人都可以同時(shí)作業(yè)的多點(diǎn)測(cè)角前方交會(huì)的點(diǎn)云技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)用于國(guó)土資源的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，給我們測(cè)繪目標(biāo)的快速測(cè)量和高效測(cè)量，以及我們普通老百姓沒(méi)有受過(guò)測(cè)繪和城市訓(xùn)練的人進(jìn)行這種測(cè)量，開(kāi)辟了得天獨(dú)厚的條件，創(chuàng)造了一種新的可以讓普通老百姓都能夠進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)。

　　整個(gè)北京林業(yè)廳，林業(yè)大學(xué)的精準(zhǔn)林業(yè)團(tuán)隊(duì)，通過(guò)和企業(yè)之間的有效合作，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、手機(jī)終端建立了空天地一體化的點(diǎn)云以及云計(jì)算的測(cè)繪系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中日益產(chǎn)生了一些效率，效益和效果。

　　首先，我們研發(fā)無(wú)人機(jī)，研發(fā)多旋翼的無(wú)人機(jī)，尤其針對(duì)傳感儀，70年代的從業(yè)者喜歡全站儀，一次掃描一個(gè)點(diǎn)，到了80年代的時(shí)候，可能我們更多的測(cè)繪從業(yè)者喜歡的是RTK，傳感儀大家已經(jīng)對(duì)它表現(xiàn)出來(lái)了極大的不滿意和不感興趣。

　　如何我們的全站儀變成一臺(tái)三維激光掃描儀，或者讓它成為由一次測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的儀器變成一次測(cè)量一個(gè)面的儀器，我們研發(fā)了這種CCD全站儀，這種儀器的核心，就在于我們用全站儀的角度、距離測(cè)量系統(tǒng)，精確地測(cè)量攝影測(cè)量的外方翼元素，進(jìn)而用一個(gè)定焦CCD鏡頭，完全前方我們感興趣的每一個(gè)像點(diǎn)上三維目標(biāo)的運(yùn)算，因此它是全站儀，有一次有意義的革命，從事使我們的全站儀由一次測(cè)量一個(gè)點(diǎn)變成一次測(cè)量一個(gè)面。

　　與此同時(shí)，RTK攝影儀就是把RTK技術(shù)，和我們的手機(jī)、平板以及CCD鏡頭，有效使用起來(lái)的時(shí)候，使得我們整個(gè)在地面或者非地面其他狀態(tài)，用RTK和手機(jī)測(cè)定他的外方定元素，包括三個(gè)限量元素，XYZ，以及三個(gè)角量元素，進(jìn)而使我們手機(jī)或者平板控制下的，地面攝影測(cè)量相片，變成一個(gè)全站儀RTK，由一次測(cè)量一個(gè)點(diǎn)變成一次測(cè)量一個(gè)面，進(jìn)而大大提高我們測(cè)繪的效率。

　　當(dāng)然我們也可以拿著一個(gè)普通的相機(jī)，甚至一個(gè)普通的手機(jī)或者一個(gè)普通的平面，進(jìn)入一個(gè)測(cè)量區(qū)域之后，按照走走停停去照相的模式，讓我們一個(gè)感興趣的區(qū)域內(nèi)能夠恢復(fù)它的3D儀器。今天我感到特別高興，上午開(kāi)會(huì)的時(shí)候就有一個(gè)企業(yè)拿出來(lái)了一張他的宣傳卡片。他的宣傳卡片上的第一個(gè)，居然和我們目前的想法驚人的相似。也就是說(shuō)用全站儀，每次測(cè)量一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的這個(gè)時(shí)代對(duì)于我們80后、90后的天子驕子們，確實(shí)是一個(gè)低效的勞動(dòng)，而我們用一個(gè)普通的數(shù)碼相機(jī)或者一個(gè)手機(jī)進(jìn)入一個(gè)區(qū)域之后走走停停，照照寫(xiě)寫(xiě)，這樣的話照樣能夠把這個(gè)區(qū)域內(nèi)的地圖按照3維能夠把它形象、生動(dòng)、高精度的表達(dá)出來(lái)，我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)這些年來(lái)致力于這種技術(shù)的研發(fā)。

　　這里邊還有一個(gè)有興趣的題目，我們把一個(gè)望遠(yuǎn)鏡加上一個(gè)平板儀，再用手機(jī)結(jié)合起來(lái)，對(duì)泰山、華山這種遠(yuǎn)景上生長(zhǎng)的，我們森林調(diào)查工作者不能去進(jìn)行實(shí)地觀察的地方，通過(guò)我們的望遠(yuǎn)鏡測(cè)量進(jìn)行觀測(cè)。

　　無(wú)獨(dú)有偶，去年我們?cè)诿绹?guó)訪問(wèn)的時(shí)候，美國(guó)號(hào)稱(chēng)全世界最大的激光公司，曾經(jīng)給我們宣稱(chēng)他們有這么一款裝備和儀器。告訴我們，他們不給我們中國(guó)的解放軍訓(xùn)練提供這種裝備，只給我們中國(guó)的人民警察提供這種裝備。當(dāng)時(shí)，已經(jīng)是北京時(shí)間凌晨4點(diǎn)半的時(shí)候，我馬上讓郭士生把這個(gè)產(chǎn)品發(fā)過(guò)來(lái)，同時(shí)負(fù)責(zé)任的告訴他們，我們自己的團(tuán)隊(duì)，也能生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品，而且通過(guò)跟707研究所的合作，跟我們國(guó)家重要的軍事單位提供了批量的產(chǎn)品服務(wù)。這組產(chǎn)品的核心把遙遠(yuǎn)的地方上的影像，通過(guò)一個(gè)攝影測(cè)量和測(cè)距模式，變成他研究感興趣區(qū)域內(nèi)的三維坐標(biāo)，是一個(gè)已知的東西。

　　與此同時(shí)，我們和北京測(cè)繪院合作研發(fā)了這種基于地面精準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)量?jī)x，我們通過(guò)一個(gè)APP，通過(guò)一個(gè)鏡頭，自動(dòng)通過(guò)WIFI傳遞這個(gè)影像信息。最終，可以不用存儲(chǔ)，就能夠把地下管狀的尺寸、形狀、大小都測(cè)量出來(lái)。大家知道，這個(gè)測(cè)量作為城市系統(tǒng)的心臟，怎么樣把它的五臟六腑，在我們不下去、不發(fā)生意外、不發(fā)生煤氣中毒、不發(fā)生洪水淹死的情況下能夠進(jìn)行精確測(cè)量，我們想攝影測(cè)量，地面攝影測(cè)量，必然是一種有效的手段和方式。

　　與此同時(shí)我們?cè)谏稚险归_(kāi)的研究包括形成的經(jīng)理系統(tǒng)平臺(tái)，森林病蟲(chóng)害的調(diào)查等等都進(jìn)行了相關(guān)的研究。而且日益把我們以手機(jī)、平板為代表的儀器和工具，用掃一掃，照一照的方式，代替原來(lái)要爬山、涉水，要進(jìn)行直接的一棵樹(shù)一棵樹(shù)的測(cè)量，變成了一次用一張，或者拿幾張相片測(cè)量就能解決這個(gè)問(wèn)題。

　　有幾次在地面攝影測(cè)量的體系當(dāng)中，通過(guò)軟件和硬件的有效結(jié)合，徹底地突破了單張相片就能恢復(fù)一體的這種別有挑戰(zhàn)性的難題。

　　我們研發(fā)的相關(guān)產(chǎn)品在整個(gè)中國(guó)林業(yè)調(diào)查當(dāng)中的核心業(yè)務(wù)當(dāng)中得到的一些應(yīng)用，并取得了一些令人滿意的成果。尤其在森林林火的蔓延，森林林火的防控，以及森林林火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等方面都做了一些令人滿意的工作。這是地面攝影測(cè)量，以及不伐倒一棵樹(shù)就能進(jìn)行測(cè)量，等等這些方面。

　　怎么控制森林的生長(zhǎng)，由此形成一些知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及相關(guān)的一些成果。我們把重點(diǎn)回歸到全民測(cè)繪檢測(cè)國(guó)土格網(wǎng)覆蓋這個(gè)方案方面來(lái)。核心通過(guò)我們政府的引導(dǎo)，科技的主導(dǎo)，全民參與，全域覆蓋，分層分級(jí)，在注重我們生存環(huán)境的條件下，我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)國(guó)土格網(wǎng)的覆蓋方案的獲取獲得。當(dāng)然它和我們國(guó)家基礎(chǔ)的測(cè)繪，和我們地理國(guó)情的監(jiān)測(cè)之間有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)和關(guān)系。只不過(guò)是基礎(chǔ)測(cè)繪和我們的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)都是政府要花去很大的代價(jià)下獲取的一種數(shù)據(jù)或者獲取的一種效果和結(jié)果。

　　我們這兒考慮的是在高斯，克呂格坐標(biāo)系之下，按照一個(gè)平方公里建立國(guó)家級(jí)/省級(jí)的格網(wǎng)，而且在整個(gè)格網(wǎng)體系當(dāng)中淡化行政界限。

　　以此為基礎(chǔ)，我們?cè)诿恳粋€(gè)格網(wǎng)內(nèi)分縣市統(tǒng)計(jì)，分出來(lái)地塊，包括宗地和森林上的小班。手機(jī)，用手機(jī)或平板攝影測(cè)量以及社會(huì)調(diào)查統(tǒng)計(jì)的方式，看看在一個(gè)平方公里的國(guó)土上，建筑物，構(gòu)筑物的比例體系，道路、交通設(shè)施比例，制備的類(lèi)型、蓋度、平均高、平均胸徑、生物多樣性、生物量、蓄積量、碳匯量，這樣以來(lái)一個(gè)普通的老百姓，我們附近住的局面，我們每天隨意的照相，我們只要把照相的時(shí)候，他的經(jīng)緯度，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)我們制定之后，我們把生活最為相關(guān)的生態(tài)資源，一些森林能夠給我們提供氧氣和森林二氧化碳，我們就能把它做完。我們結(jié)合這些照片，從北京市按照比例，通過(guò)我們本科的地質(zhì)專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)完成了這樣一個(gè)使命，取得了一個(gè)比較好的效果。耕地、林地、園地、草地制備覆蓋率，地形與地勢(shì)特征，生態(tài)環(huán)境特征PM2.5，氣候氣象特征，水資源及濕地比例，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口等等方面的情況。

　　整個(gè)攝影測(cè)量的方案對(duì)我們專(zhuān)業(yè)測(cè)繪隊(duì)伍來(lái)說(shuō)可能是按照系統(tǒng)的方案進(jìn)行，對(duì)于我們一個(gè)普通的老百姓，我們想怎么照相就怎么照相。這兒你來(lái)照，那兒他來(lái)照，剩下沒(méi)人照的，我們等著有一天總會(huì)有人來(lái)照，時(shí)間長(zhǎng)了，這個(gè)照片具有足夠重疊度的時(shí)候，這一帶的立體就能得到有效的恢復(fù)。限于時(shí)間，我們就不再給大家做過(guò)多的介紹。正好我的時(shí)間也到了，謝謝大家聆聽(tīng)。謝謝!