9月28日消息,中國(guó)工程院劉先林院士近日做客騰訊科技《院士訪談》欄目,就數(shù)字航空測(cè)量技術(shù)研究與發(fā)展和網(wǎng)友交流。
主持人郭桐興:各位觀眾大家下午好!歡迎大家來到《院士訪談》。今天我們非常榮幸地請(qǐng)到了中國(guó)工程院院士、中國(guó)測(cè)量科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)、我國(guó)著名攝影測(cè)量與遙感學(xué)專家劉先林院士。劉老師你好!
劉先林:你好!
主持人郭桐興:今天我們想請(qǐng)劉老師就數(shù)字航空測(cè)量技術(shù)談一談您對(duì)這個(gè)技術(shù)的一些理解和認(rèn)識(shí)。首先我想給大家介紹一下,劉老師是發(fā)明研制成功我國(guó)首臺(tái)數(shù)碼航空攝影相機(jī),為國(guó)家節(jié)省了大量的外匯,并且填補(bǔ)了我國(guó)在數(shù)字航空攝影方面的空白。達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。首先我們想請(qǐng)您給我們介紹一下什么是航空數(shù)碼攝影?什么是航空測(cè)量技術(shù)?什么是數(shù)字航空測(cè)量技術(shù),它們有什么用途?以及航空測(cè)量技術(shù)發(fā)展的歷史。
劉先林:首先糾正一下您剛才所說的中國(guó)首臺(tái)航空數(shù)碼相機(jī),SWDC(音)。它的意義不僅僅在這里,而且過去很多進(jìn)口的外國(guó)相機(jī)是很昂貴的,我們的比較便宜。而且進(jìn)來的幾款相機(jī)不適合中國(guó)的情況。首先比如說進(jìn)口有兩款相機(jī),做下來高清技術(shù)達(dá)不到。等效焦距非常長(zhǎng)將近300毫米,我們膠片時(shí)代用的相機(jī)最常用的是105毫米,我們沒有人用300毫米的。
主持人郭桐興:這之間有什么區(qū)別嗎?
劉先林:焦距長(zhǎng)了以后有很多的問題,第一飛行高度要非常高。
主持人郭桐興:也就是說必須高空攝影才行。
劉先林:這就帶來了問題,第一我們經(jīng)常上面有云,上不了那么高,另外大氣污染造成了影象質(zhì)量的下降。
主持人郭桐興:不太適合中國(guó)的國(guó)情。
劉先林:另外測(cè)量的精度很低,基本上可以說不能用。有一個(gè)數(shù)據(jù)叫做所謂的基高比,這正常的情況下要0.6以上,比如說衛(wèi)星拍攝的時(shí)候基高比是0.8、0.9??墒沁M(jìn)口的幾款相機(jī)基高比只有0.26、0.27?;弑刃×酥蟾邔泳染筒恍辛?。我們?cè)谥茍D的時(shí)候要確定的點(diǎn)的高度、精確度達(dá)不到。這樣就低了兩三倍,理論上已經(jīng)是確信無疑的了。所以這么小的基高比不適合中國(guó)的情況。但如果不做高層只做平面圖還可以。但要想測(cè)量等高線就做不到。
另外還有一些進(jìn)口的相機(jī)很特別,不是畫幅式的、不是面狀的而是帶狀的推掃式的。
中國(guó)工程院劉先林院士
主持人郭桐興:您介紹一下這有什么區(qū)別?
劉先林:面式是一次曝光。比如說現(xiàn)在最高檔的民用的是佳能5D,一次報(bào)告2200萬。我們平時(shí)手上拿的一般是1000萬像素左右的。當(dāng)然我們做的數(shù)碼相機(jī)一次曝光就要1.6億,非常地精細(xì)而且很精確,才能把地表搞得清楚。
另外一款是所謂的推掃不是一次曝光一個(gè)面而是一次曝光一個(gè)線。當(dāng)然這個(gè)原理是很巧妙的,但這個(gè)思想是在衛(wèi)星上用的?;旧锨宦傻亩际峭茠?,但航空用推掃的就不多。
主持人郭桐興:在衛(wèi)星上應(yīng)該是屬于航天的范疇了。
劉先林:對(duì)。航天衛(wèi)星因?yàn)樽藨B(tài)比較穩(wěn)定,沒有什么干擾。但航空的情況下對(duì)飛機(jī)的要求、對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)的要求都相當(dāng)高。特別是必須要結(jié)合所謂的pos(音)來作業(yè),P是定位、O是定位、S是系統(tǒng),沒有這個(gè)就不能作業(yè)。另外數(shù)據(jù)拿下來之后,作業(yè)的過程軟件是非常特別的。
主持人郭桐興:怎么特別呢?
劉先林:我們的資料拿下來之后首先要做一個(gè)空中三角測(cè)量,要把空中的照片都聯(lián)系起來構(gòu)成網(wǎng),好像是網(wǎng)狀的、我們看到的用金屬建筑做的屋頂一樣,構(gòu)成網(wǎng)使他們互相之間聯(lián)系起來變化一個(gè)整體跟地面的參照物來定位。這叫空中三角測(cè)量。這款相機(jī)的空中三角測(cè)量很特別,一般是有5-10種軟件都處理不了這個(gè)數(shù)據(jù),只有這個(gè)工廠的才能處理這個(gè)數(shù)據(jù),這樣就很麻煩不僅要買相機(jī)而且要買設(shè)備,這也帶來了麻煩。在這種情況下我們就研制了自己的數(shù)碼相機(jī)。
應(yīng)該說數(shù)碼相機(jī)研究成功之后還是很有效的,短短的一年半的時(shí)間,07年下半年開始研制成功,08年開始銷售,到09年已經(jīng)出廠了十好幾臺(tái)了。還是比較受歡迎的,主要是適合了中國(guó)的特點(diǎn)。航高比較低,影像不錯(cuò)。進(jìn)口的幾款相機(jī)全部是融合彩色。融合彩色的意思是高分辨的黑白片子,實(shí)際上這個(gè)相機(jī)是黑白的,然后還有一個(gè)低分辨的彩色相機(jī)。把低分辨的彩色通過相關(guān)匹配融合到黑白影像里面去。這個(gè)影像質(zhì)量在城區(qū)還是可以的,但是到了植被、有森林、有水的地方,由于相關(guān)匹配不是絕對(duì)的百分之百可靠,會(huì)有誤差,這個(gè)誤差帶到了黑白影像著色的過程中。這個(gè)上顏色就上得不準(zhǔn),導(dǎo)致了彩色就不準(zhǔn)。
主持人郭桐興:為什么上不準(zhǔn)呢?
劉先林:因?yàn)椴噬挠跋窈秃诎子跋衿ヅ洳坏揭黄鹑?,結(jié)果把這個(gè)紅色上到這個(gè)相源上結(jié)果上到了那個(gè)上面去。這導(dǎo)致了有的時(shí)候彩色失真,特別是在植被地方。我們這個(gè)不是融合彩色,而是貝爾彩色(音)。就是在表面有一篇震裂濾光片,最后把它進(jìn)行還原得到每一個(gè)相源的RGP的值,特別是在植被地方比融合彩色要好。
主持人郭桐興:反映的顏色更真實(shí)、可靠、自然?
劉先林:對(duì)。比如說樹、草都還是比較好的。特別是精度高,這可以說是得到了公認(rèn)。過去比如說進(jìn)口的相機(jī)每四根接線甚至每一個(gè)照片都要布很多點(diǎn),現(xiàn)在不需要。Y點(diǎn)(音)減少了很多,主要的原因是跟隨著一個(gè)測(cè)量型的GPS接收機(jī),這樣就可以精確到5公分左右的每一個(gè)曝光瞬間的空間位置。
主持人郭桐興:這是一個(gè)什么概念呢?
劉先林:就是每一個(gè)曝光點(diǎn)都可以通過GPS進(jìn)行測(cè)算,可以精確到5公分左右。這樣就等于在空中布設(shè)了很多的控制點(diǎn)了,而不是靠大量的地面點(diǎn),所以外控制量比進(jìn)口相機(jī)減少了很多。所以從這些方面來說很受環(huán)境,我們現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)到第15套了。另外進(jìn)口相機(jī)做國(guó)家中小比例尺是很困難的,一般是做大比例尺。主要是做平面,叫它做測(cè)圖是做不了的,它要說能做也是吹牛的,經(jīng)不起檢驗(yàn)。有的地方說我們能做,但我們把檢測(cè)點(diǎn)告訴你,但這個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的高不告訴你,你再來檢查就達(dá)不到。他自己說達(dá)得到實(shí)際上是虛假的,并不實(shí)事求是。因?yàn)檫@個(gè)相機(jī)質(zhì)量已經(jīng)有了,這是假的。現(xiàn)在甚至于成為了一種潛規(guī)則。真是拿國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)檢站就出質(zhì)檢報(bào)告,但我們的沒有問題,我們的高層精度非常好。我先補(bǔ)充一下。
主持人郭桐興:是我們自己生產(chǎn)的相機(jī)。
劉先林:不僅僅是便宜而且取代了進(jìn)口,而且很多方面要超過進(jìn)口相機(jī)。成像質(zhì)量主要是從數(shù)學(xué)精度方面比較高。植被地區(qū)的成像質(zhì)量比它們好。但因?yàn)樗慕咕嗪荛L(zhǎng),所以城區(qū)的質(zhì)量是很好的,我們的焦距短,成像就是會(huì)受影響。高層精度所帶來的好處是短焦距帶來的,但帶來的壞處是影像質(zhì)量下降。如果我們焦距也加強(qiáng)到120毫米,影象質(zhì)量在邊緣部分一樣是非常好的。這款相機(jī)研制成功之后基本上沒有再聽說有進(jìn)口的了。
主持人郭桐興:基本上我們是完全自主創(chuàng)新。
劉先林:我們的相機(jī)不停地出,這一年出去了15套,有的是租、有的是買,形勢(shì)很不錯(cuò)。而且這個(gè)相機(jī)還沒有完結(jié),還在不斷地成熟和完善。
回答剛才您這個(gè)問題,什么叫航空攝影測(cè)量,準(zhǔn)確地說是這樣的。一定要包括照相。航空攝影測(cè)量是二戰(zhàn)的時(shí)候由德國(guó)人先搞起來的。過去我們測(cè)繪的目的就是把地圖測(cè)出來,把精確坐標(biāo)測(cè)出來。
主持人郭桐興:就是反映地物地貌?
劉先林:對(duì),高層用平面圖反映出來。要求每棵樹、每一個(gè)井蓋都要出來。過去是地面測(cè)量,不是空中的而是人在地面跑,這樣很累用平板儀,背著一個(gè)望遠(yuǎn)鏡、尺子照一個(gè)滑竿,以這個(gè)為坐標(biāo)這樣就有立竿的點(diǎn)了。一幅圖測(cè)起來是很麻煩、很慢的。航空攝影測(cè)量就不一樣了,從這上面飛過去得到一些膠片。這些膠片很大,不是我們過去用的135、120,比那個(gè)大出很多很多倍了。135大概是24毫米,120也不過是40、50毫米見方,我們是240毫米。
主持人郭桐興:等于比120大出五倍。
劉先林:面積要大出25倍。
主持人郭桐興:可見這個(gè)相機(jī)之大。
劉先林:大約有200、300斤。這個(gè)相機(jī)也很貴,鏡片都這么大,背到空中。而且不僅有相機(jī)還有一系列的裝置,有穩(wěn)定的平臺(tái),相機(jī)上也有膠卷,這個(gè)膠卷也不是普通的,240毫米,長(zhǎng)達(dá)好幾百米,一大卷。放上去有壓片玻璃,底下一曝光,再運(yùn)動(dòng)240毫米。因?yàn)橛芯纫螅箸R頭很精確,奇變差(音)要非常少,要精細(xì)到微米左右。所以這個(gè)鏡頭非常難制造,要做到這么小的鏡頭不是那么容易的,而且色差、相差都要調(diào)整。除此以外,膠片的平面又非常地平,如果鼓包了就做不出圖來了。要平一方面要壓,同時(shí)要抽氣,因?yàn)槔锩嬗泻芏嗟目?,把這個(gè)膠片牢牢地吸在有很多吸氣孔和吸氣道的板上,然后再曝光。如果說哪一個(gè)吸氣孔堵住了,這樣就出現(xiàn)鼓包,這樣看影像看不出任何的毛病,但最后制不了圖。拿這個(gè)膠片用航測(cè)的儀器,把空中照相的模型建立起來了。在室內(nèi)得到了模型,可以把跑尺、拿竿的那個(gè)人節(jié)省下了。到哪里哪里就有坐標(biāo)了。
主持人郭桐興:您說的是類似于沙盤。
劉先林:對(duì)。但做沙盤非常地困難,是做電子的。這跟地面是一樣的,有一種是光學(xué)的沙盤,實(shí)際上不是沒有沙也沒有盤,但是是光學(xué),就可以看到地表的情況,同時(shí)還有一個(gè)走動(dòng)的測(cè)量標(biāo)志。另外還有是電子的,通過照相把沙盤恢復(fù)起來,這個(gè)過程早期都是光學(xué)的。但是現(xiàn)在都變成了電子的了。
主持人郭桐興:這有什么區(qū)別呢?
劉先林:早期光學(xué)是模擬的,以前是要看透明的膠片不是相紙的,因?yàn)橄嗉埖木鹊瓦_(dá)不到要求,拿到野外對(duì)照可以用一下。真正用測(cè)量的話是用透明正片,用滌綸片曬印出來的片子,這個(gè)變形比較小。把膠片放在儀器上,兩個(gè)眼睛一看就可以看到實(shí)體的模型,經(jīng)過一系列的感應(yīng)把實(shí)體的模型改正到?jīng)]有誤差。坐標(biāo)到哪里就可以制圖,把所有的東西都畫出來。這個(gè)過程稱之為模擬儀器時(shí)代。這是測(cè)量的模擬量,是膠片上真正的長(zhǎng)度。后來因?yàn)楣鈱W(xué)儀器很昂貴不便于推廣,那個(gè)年代真正從事航空攝影的單位全國(guó)沒有幾家。后來就不使用這個(gè)的,而使用了數(shù)字技術(shù)。
主持人郭桐興:這是什么樣的呢?給我們介紹一下。
劉先林:沒有膠片了,也沒有測(cè)架、也沒有光學(xué)系統(tǒng),這個(gè)照片是數(shù)字、是文件。一般這個(gè)文件大小是300兆、黑白的是90兆。從剛才說的膠片那里,把膠片拿下來之后放在一個(gè)高精度的影像掃描儀上,我們外面也有買,而我們這臺(tái)儀器進(jìn)口要50多萬美元,而國(guó)產(chǎn)的也要40多萬人民幣。有一個(gè)很精確的光路在上面運(yùn)動(dòng),把膠片變成了數(shù)字的文件。這時(shí)候就把文件輸入到計(jì)算機(jī)里面,而不是過去的膠片,這就是數(shù)字了。看立體、看電子沙盤也是在屏幕上看,把左影像和右影像都打在屏幕上,你的左眼不戴眼鏡這個(gè)屏幕上是糊的。因?yàn)樽笥已凼侵睾显谝黄?,如果帶上眼鏡就可以看到了。這叫偏置光立體眼鏡。打到屏幕上也是左影像用左旋的片子,右影像用右旋的片子,再在上面漫游,這是到了數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量的時(shí)代了。
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量也可以用過去的模擬相機(jī),中間要數(shù)字化一次。膠片全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站讀了光學(xué)的,首先應(yīng)該是數(shù)字化,要經(jīng)過一個(gè)掃描儀處理,處理好了以后就可以來做了,進(jìn)到攝影工作站里面就可以把地表的這些圖制出來。這個(gè)圖我們平時(shí)生活中接觸到的主要是兩種:一種是很小的圖。比如說中國(guó)全圖,分省圖或者是世界全圖,這個(gè)比例是非常小的,1:100萬、1:1000萬。另外一種圖是交通圖、城市圖,一般是1:2000、1:4000這樣的。我們?yōu)檫@兩種提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但平時(shí)的生活中接觸不到我們生產(chǎn)的,我們一般是1:1萬、1:2000、1:500。這些圖是很精確的,1:500的地圖的道路都精確到十公分這樣的水平。
主持人郭桐興:這可見精度之高了。
劉先林:但這種圖的面積很小,一般只有500毫米×500毫米左右。相當(dāng)于地面200米×500米左右。我們一般是1:50000,全國(guó)是上萬幅的圖?;旧鲜?5公里×25公里。50000圖上的精確度平面也是在10米、20米這樣的水平,高層精度也是在5米左右。這個(gè)圖我們生活中遇到得不多,迄今為止還要經(jīng)過審批、經(jīng)過保密檢查到專門的機(jī)構(gòu)去購買,電子文檔、紙制的要多少錢都要知道。打仗的時(shí)候需要1:50000,城市地理系統(tǒng)一般是1:50000到1:2000。線條一般有綠色、棕色、黑色等等。黑色是房屋,棕色的是地貌、等高線,水是用綠色或者是藍(lán)色。
發(fā)展到后來,由于航空攝影地表的彩照都有了,這個(gè)彩照不拿去給老百姓用很可惜。而彩照是地表的中心投影,是透視變換,一片和一片之間是連不上的。因此我們拿回來之后要做所謂的空中三角測(cè)量,把地表的高層要清楚,叫做地面數(shù)字模型,都搞清楚就可以生產(chǎn)出來正攝影像圖。正攝是垂直投影,既可以看到地面詳細(xì)的情況,又可以在上面進(jìn)行測(cè)量。這是所謂的“影像圖”。這個(gè)生產(chǎn)過程就是所謂的航空攝影測(cè)量。這個(gè)圖生產(chǎn)好以后,各個(gè)部門都會(huì)有。幾乎找不到哪一個(gè)部門不使用我們所做的圖。
主持人郭桐興:我想跟您請(qǐng)教的是,我們的航空攝影測(cè)量的用途有哪些?
劉先林:航空攝影測(cè)量就是使用這幾種圖,一種是地面的影像的,比如說牛羊、汽車、道路、斑馬線。第二種是線化圖,光把馬路牙子、樹突出出來。還有地表高層模型,要把地形表現(xiàn)出來。我們主要生產(chǎn)這幾種數(shù)據(jù),這幾種數(shù)據(jù)是現(xiàn)代地理空間信息數(shù)據(jù)向用戶提供服務(wù)的話,主要是使用一種所謂地理信息系統(tǒng)的方式來提供,叫GIS。
主持人郭桐興:什么是GIS呢?
劉先林:這是由我們前端測(cè)繪人所測(cè)到的所有的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)都是幾何數(shù)據(jù),比如說高度、尺寸、長(zhǎng)度、面積。在幾何數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上還要加上人文的信息。比如說,這是什么公交站,這個(gè)是盈科大廈。
主持人郭桐興:附加一個(gè)說明。
劉先林:這個(gè)橋是三噸的、五噸的車不要過等等,有一些人文的社會(huì)信息,甚至于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都會(huì)進(jìn)到系統(tǒng)里面去。除此以外,對(duì)幾何數(shù)據(jù)要進(jìn)行改造。幾何數(shù)據(jù)不僅僅是一般意義上的圖形,圖形數(shù)據(jù)在GIS里面就沒有辦法進(jìn)行分析,所以要對(duì)它進(jìn)行加工,誰和誰相鄰,誰和誰相交,有了這個(gè)信息以后才可以進(jìn)行分析。地理信息系統(tǒng)就是使用這些一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)用戶進(jìn)行服務(wù),用戶要想干什么事情就提供分析。比如說我要從這里修一個(gè)路到哪里去,中間這個(gè)路有多寬,加上人行橫道有多么寬,這個(gè)過程會(huì)拆掉多少棟建筑物,拆遷費(fèi)是多少可以算出來,提供給領(lǐng)導(dǎo)和決策者。
比如說現(xiàn)在要修一個(gè)超市,在哪里修比較合適?這里已經(jīng)有三四個(gè)超市了,人口多少?人口信息也在里面。所以說地理信息是無所不在。除非你不科學(xué)地決策,只要你科學(xué)決策就必須要用到這種空間信息。首先要調(diào)查,因?yàn)槿祟惢顒?dòng)都是發(fā)生在地球表面的,你要增加一些人類活動(dòng),要修壩、修路、修橋、修超市,首先要搞清楚現(xiàn)狀是什么,在這個(gè)基礎(chǔ)上怎么修要進(jìn)行規(guī)劃,科學(xué)的決策使得我的工作量最小、損失最小、拆遷量最小,而且將來修好了醫(yī)院、超市之后,我的買賣興隆與否都要進(jìn)行分析。
這就是地理信息系統(tǒng)所需要提供的服務(wù),這在當(dāng)代非常地火爆。以至于像過去學(xué)測(cè)量的只有一所武漢測(cè)繪學(xué)院,現(xiàn)在有測(cè)量專業(yè)的學(xué)校有130多所。說明國(guó)家發(fā)展很快,地表變化很快老得測(cè)。
主持人郭桐興:非常重視,而且社會(huì)實(shí)踐中需要這樣的人才。
劉先林:地理信息專業(yè)更不得了了,全國(guó)500多所學(xué)校都有這個(gè)專業(yè),而且這個(gè)專業(yè)的畢業(yè)生不愁分配。
主持人郭桐興:非常地?zé)徜N。
劉先林:我們前端做航空攝影的工作量很大,應(yīng)接不暇。因?yàn)槲覈?guó)的建設(shè)速度太快,變化太快,一變了老的照片就過時(shí)了,原來這里是房子現(xiàn)在是路了,這樣就誤導(dǎo)了,所以就老得拍照。
主持人郭桐興:所以從事您這個(gè)行業(yè)的工作人員非常繁忙。
劉先林:干不完的活。過去是膠片相機(jī)需要數(shù)字化,這就麻煩了。而且膠片不好保存,我們現(xiàn)在搞數(shù)碼相機(jī),直接拍下來就是數(shù)碼不需要任何處理。直接進(jìn)計(jì)算機(jī)里面就可以用了,這就帶來了很大的方便。
當(dāng)然,我們民用相機(jī)現(xiàn)在基本上見不到人用膠片相機(jī)了,但因?yàn)槲覀兊姆娲?,所以膠片相機(jī)沒有完全地淘汰。
主持人郭桐興:還保留一定的市場(chǎng)。
劉先林:往下走很危險(xiǎn),比如說柯達(dá)、保定的膠片廠不生產(chǎn)。
主持人郭桐興:那怎么辦呢?
劉先林:那就不用數(shù)碼了,所以我們數(shù)碼相機(jī)上得很快,它所得到的文件比膠片相機(jī)掃描了之后的文件還要大,這就意味著可以達(dá)到1.6億甚至2億相源的文件。光一張照片就是800兆,系統(tǒng)不夠強(qiáng)大的話根本就處理不了。所以數(shù)碼相機(jī)還是有很好的發(fā)展前景的。
主持人郭桐興:下面想請(qǐng)您介紹一下我們國(guó)家航空攝影測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀。比如說數(shù)字航空攝影領(lǐng)域,我國(guó)在國(guó)際上處于什么樣的位置?
劉先林:這個(gè)領(lǐng)域我們?cè)趪?guó)際上還算是相當(dāng)?shù)叵冗M(jìn)。因?yàn)閲?guó)土太大,幅員遼闊。這么大的國(guó)土如果全靠進(jìn)口設(shè)備錢是不得了的。我們?nèi)脑O(shè)備在全國(guó)將近4000、5000套,如果全部進(jìn)口,現(xiàn)在一套設(shè)備的價(jià)也在15、16萬人民幣,如果乘以4000套那是什么概念。所以我們這方面發(fā)展得非常好,有需求就有市場(chǎng)。所以很多的新產(chǎn)品在國(guó)際上不能說絕對(duì)領(lǐng)先,但是是處于先進(jìn)行列里,而且在先進(jìn)行列里靠前的,所以國(guó)外的學(xué)者還是很欽佩的,而且我們的設(shè)備是出口到國(guó)外。但我們主要是對(duì)國(guó)際市場(chǎng)操作手段不夠熟悉。再者,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)足夠大了。
主持人郭桐興:光內(nèi)需這塊就夠做了。
劉先林:即使是這樣,也有不少出口。
主持人郭桐興:出口到什么地方?
劉先林:我們的全數(shù)字出口到日本、巴基斯坦、芬蘭、澳大利亞這些國(guó)家都有。
主持人郭桐興:都是一些比較先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家。
劉先林:都是,最近非洲也有一點(diǎn),非洲出口就有困難了,培訓(xùn)的找不到人只好在北京培訓(xùn)。國(guó)際市場(chǎng)做得是很欠缺的,但基本上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)這個(gè)領(lǐng)域沒有進(jìn)口的東西。全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站,進(jìn)口的比例我估計(jì)在5%以下、3%左右。
主持人郭桐興:95%以上都是中國(guó)的,這應(yīng)該值得我們國(guó)人自豪啊
劉先林:很自豪。我們搞全數(shù)字搞得早,我們出現(xiàn)并不比他們晚。日本人一看這個(gè)東西好有時(shí)候也盲目引進(jìn)。我們做的一個(gè)東西剛做出來他們就引進(jìn)來不少。但數(shù)碼相機(jī)我們出現(xiàn)得相對(duì)比較晚,以至于它已經(jīng)進(jìn)來了20套的情況下我們才問世,這時(shí)候我們的量比較少。但是從發(fā)展來看,這個(gè)相機(jī)不能壞,一壞就不好弄了。但我們這個(gè)隨時(shí)可以維修、更新。所以數(shù)碼相機(jī)我們沒有占到一半以上,估計(jì)再過兩三年我估計(jì)會(huì)。
而且我們還要進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)碼相機(jī)也肯定會(huì)超過進(jìn)口的量。所以國(guó)內(nèi)的形勢(shì)也非常好,過去我們從業(yè)人員也就3、5萬人,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到幾十萬人。過去產(chǎn)值也沒有幾個(gè)億,現(xiàn)在已經(jīng)很多了。這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展有兩個(gè)原因,第一是建設(shè)速度快。第二是地表變化太快。第三,這個(gè)社會(huì)進(jìn)入了信息化階段。不是說信息革命嗎。至少是信息化一下子。各個(gè)行業(yè)在信息化的過程中首先要有一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),這個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)就是我們地理空間信息提供給他們用的。
主持人郭桐興:等于給你所從事的行業(yè)提供了絕佳的發(fā)展機(jī)會(huì)。
劉先林:對(duì)。我這么老了,停不下來老得干,學(xué)生也是如此。這個(gè)行業(yè)在這個(gè)年代發(fā)展是絕佳的。國(guó)外是不一樣的,基礎(chǔ)設(shè)施都建設(shè)得差不多了。
主持人郭桐興:不像我們發(fā)展空間這么大。
劉先林:而且我們有很多圖沒有,要測(cè)量這樣就需要高空測(cè)量。
主持人郭桐興:人家該做的工作基本上做得差不多了,不像我們需要做的事情太多。
劉先林:這指的是發(fā)達(dá)國(guó)家,不發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的市場(chǎng)。但我們主要是沒有足夠的市場(chǎng)營(yíng)銷人員。
主持人郭桐興:還有待于研究、發(fā)展下面的工作。劉老師您對(duì)數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)的未來有什么看法?
劉先林:我們雖然把價(jià)格從1600萬降到了380萬左右,當(dāng)然品種不一樣了。
主持人郭桐興:原來都是從哪兒進(jìn)口?
劉先林:都是從美國(guó)、德國(guó)、奧地利這幾個(gè)國(guó)家?,F(xiàn)在我們是380萬,但這個(gè)價(jià)格還是有點(diǎn)高。
主持人郭桐興:等于在原來的基礎(chǔ)上降低了不少???
劉先林:不同的品牌降低的比例不一樣。目前因?yàn)閲?guó)內(nèi)發(fā)展形勢(shì)有幾個(gè)趨勢(shì),第一是國(guó)家可能會(huì)把空域放開,為了發(fā)展私人飛機(jī)這個(gè)行業(yè)。所以1000米的領(lǐng)空甚至于1200米以下都可以飛。
主持人郭桐興:指的是高度,1200米之內(nèi)的空間可以對(duì)私人航空開放。
劉先林:正在醞釀。這樣我們的航飛就簡(jiǎn)單了,過去我們最頭疼、最困難的問題是申請(qǐng)空域。要飛上去必須要打報(bào)告、批準(zhǔn)。
主持人郭桐興:還得經(jīng)過相關(guān)部門的同意,這有限制。
劉先林:將來空域放開了以后對(duì)我們航飛的發(fā)展提供了絕佳的條件,那又將會(huì)是高速發(fā)展。現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集還是一個(gè)賣方市場(chǎng),有時(shí)候想拍飛機(jī)沒有、拍不了?,F(xiàn)在有所謂的無人機(jī)發(fā)展非??欤@個(gè)飛機(jī)不大,只有1.5米寬,跟航模一樣。
主持人郭桐興:人在地面操作、遙控。
劉先林:基本上不用遙控,因?yàn)橛械孛骜{駛儀、我們飛行的是像農(nóng)民耕地一樣。飛完了以后就可以回來,把傘打開可以降下來。這個(gè)領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)直是火爆到不得了了。特別是這次汶川地震去了不只幾架。但有一個(gè)問題,最近相幅比較小、精度比較低,現(xiàn)在看這個(gè)架式我們要搞所謂的大幅面的無人機(jī)。將來再進(jìn)一步發(fā)展大幅面的無人機(jī),大概是15公斤左右的無人機(jī)就可以達(dá)到過去的水平。幅面和精度都可以達(dá)到國(guó)家的要求,而且?guī)PS,總共就13、14公斤,這是很現(xiàn)實(shí)的,很快會(huì)面世,將會(huì)對(duì)國(guó)家的基本圖測(cè)繪還是城市測(cè)繪或者是國(guó)土調(diào)查,或者是最違章建筑的監(jiān)測(cè)有極大的推動(dòng)。
過去都是幅面小、精度低,現(xiàn)在我們想克服這個(gè)問題,把大相機(jī)的技術(shù)用到這上面來。把5公斤的擴(kuò)大到15公斤左右,現(xiàn)在無人機(jī)的技術(shù)也很成熟,不像過去老摔,這套技術(shù)用上以后又會(huì)有很大的發(fā)展。
主持人郭桐興:我聽說您現(xiàn)在跟首師大聯(lián)合在研制三維城市快速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是嗎?
劉先林:這個(gè)系統(tǒng)很難搞,因?yàn)楫?dāng)代的給用戶提供地圖、紙圖,后來提供紙的影像圖,他就感覺到很好、很直觀?,F(xiàn)在要提供三維場(chǎng)景的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),把地表的情況建模以后,在大屏幕上跟到實(shí)地的感覺非常一樣。而且可以測(cè)量,可以在任何角度、任何高度進(jìn)行觀察地表的情況。但過去傳統(tǒng)的建模方式有兩個(gè)問題,一個(gè)是速度太慢,再一個(gè)是不真實(shí),特別是哪些樹一看就是假的,不能反映實(shí)地情況,現(xiàn)在我們?cè)噲D解決這個(gè)問題,非常難搞。
要用所有的傳感器,穩(wěn)定平臺(tái)要用,定位定制系統(tǒng)要用,而且是高精度的,所謂的pos要用到,又要用到激光,高速旋轉(zhuǎn)的360度激光獲得云圖。同時(shí)建模要有文理,把數(shù)據(jù)融合在一起高速、快速地獲得地表的數(shù)據(jù),這變成了模型的三維數(shù)據(jù)不光是向下看,而是全方位地看,都要采下來。不僅要有幾何尺寸還要有真實(shí)的紋理,這樣他會(huì)信你。否則一看是假的人家不會(huì)喜歡的。但難度相當(dāng)大,已經(jīng)搞了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間了,也許今年年底或者是明年年初會(huì)有結(jié)果。
主持人郭桐興:您跟山東科技大學(xué)也有合作嗎?
劉先林:有的,河南理工大學(xué)也有的。
主持人郭桐興:新型車載導(dǎo)航儀?
劉先林:航空遙感,還有河南理工大學(xué)對(duì)我們WDC相機(jī)的生產(chǎn)起了很大的作用。山科大這次來了十幾個(gè)學(xué)生,我們一起搞了全部是國(guó)產(chǎn)的輕小型的航空遙感。它所用到的所有的設(shè)備都是國(guó)產(chǎn)的,我們跟北航等單位合作做平臺(tái)、POS、激光、照相機(jī)、組合導(dǎo)航等等。明年年底就要拿出樣機(jī)出來。
主持人郭桐興:初見成效。最后請(qǐng)劉老師用簡(jiǎn)短的幾句話概括總結(jié)一下有關(guān)您對(duì)數(shù)字航空攝影技術(shù)的展望?
劉先林:數(shù)字航空攝影過去可以說已經(jīng)發(fā)展了5、6年的歷史了,應(yīng)該說剛開始還沒有終結(jié)。我們現(xiàn)在所發(fā)明的專利技術(shù)被很多人認(rèn)可,國(guó)外有很多類似的產(chǎn)品出現(xiàn)了,但我們沒有在國(guó)外申請(qǐng)專利,國(guó)內(nèi)也有類似的產(chǎn)品出現(xiàn),但我們?cè)趪?guó)內(nèi)申請(qǐng)了專利,外市場(chǎng)拼接的方式很有效。發(fā)展態(tài)勢(shì)來說是方興未艾,未來是更加小型化、無人化、更加便宜,而且精度更高,更加可以滿足社會(huì)對(duì)地表信息采集的需求。
主持人郭桐興:最后我們預(yù)祝我們國(guó)產(chǎn)的航空攝影相機(jī)能夠盡快地占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)。給中國(guó)人揚(yáng)眉吐氣、爭(zhēng)光。同時(shí)也感謝劉老師就數(shù)字航空攝影技術(shù)這樣一個(gè)話題做了這么精彩的講話。我們也感謝大家收看我們的《院士訪談》,謝謝。我們下一期再見!
劉先林:再見!
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