賞科技之美 嘆滄桑巨變
——中國測繪科技館參觀記
□ 王瑜婷
測繪是人類最古老的科學之一,從遠古時代起,我們的祖先就一直在尋找描述和分析地球表面空間事物的工具和手段。戰國時期,發明了司南,至漢代測量工具已很齊全:渾天儀、規、矩、準、繩、圭表、晷儀、羅經石、窺管……隨著現代科學技術的飛速發展,我國測繪技術裝備發生了革命性變化。衛星定位系統實現了遠古先人“天星聯系地位”的理想,航空航天遙感如天眼般構成了對地觀測的“天羅地網”,測繪工作向自動化、數字化、智能化邁進。
一名小學生體驗外業測量儀器。
位于北京市海淀區蓮花池西路28號的中國測繪科技館,是我國首家以測繪地理信息為主題的國家級專門類展館,是中國科協命名的“全國科普教育基地”。它總面積達4000平方米,由技術裝備廳、科技體驗廳、地圖廳、數字地球廳4個部分組成,通過文字、圖片、道具、模型、實物等形式和聲、光、電、三維立體演示、互動體驗等手段,向公眾系統展示了中國測繪的歷史、測繪科技進步的歷程、測繪成果的廣泛應用以及地理信息產業的發展壯大。今天,就請您跟隨筆者的腳步,走進擷珍集萃的技術裝備廳,去親身感受中國古代測繪的燦爛輝煌、現代測繪的瑰麗壯觀,去親身體會測繪文化的魅力。
從古代到現代
漫步在古代測繪展區,五花八門的測量儀器復制模型靜靜地立在櫥窗里,仿佛訴說著古人的智慧和古代測繪的輝煌。用于指示南北方向的指南車,計算道路里程的記里鼓車,測量天文歷法的渾天儀,用日影測時刻的日晷,鄭和航海時用過的導航羅盤,用于測高的水準儀……許多測繪儀器、工具設計精妙絕倫、高貴華麗,讓人不禁感嘆祖國測繪歷史的源遠流長。
在外業測量儀器展柜里,一臺臺20世紀70至90年代常用的平板儀、光學經緯儀、光學水準儀、天文經緯儀、紅外測距儀等散發著濃重的“歷史味”。有一臺“宋澤盛儀器”(T2天文經緯儀)格外與眾不同,它背后有一段感人的往事。宋澤盛是國家測繪局第一大地測量隊作業組長。1959年7月的一天,他帶領隊員們在新疆阿勒泰尖山觀測,當完成山頂測繪任務下山時,身背經緯儀的一位同志不小心,連人帶儀器向懸崖邊滑去。情況萬分危急,走在后面的宋澤盛一個箭步沖上去,用雙手托住下滑的戰友,使出全身力氣將他往上推。人和儀器保住了,宋澤盛卻墜落到幾十米深的山崖下,頭觸巖石犧牲了。后來,大家把這臺儀器命名為“宋澤盛儀器”,以此表達對他的懷念和敬仰。
據不完全統計,新中國成立以來已有300多名測繪隊員以身殉職,每位犧牲者都有一個可歌可泣的故事。多少年過去了,吃苦始終是“傳家寶”,奉獻還是“家常飯”。為國苦行,為科學先行,穿山跨海,經天緯地,測繪人的身影是插在大地上的獵獵風旗。他們用汗水和生命鑄就了“熱愛祖國,忠誠事業,艱苦奮斗,無私奉獻”的測繪精神,這種精神與時代精神緊密融合,成為推動測繪事業發展的力量源泉。
測繪內業展區堪稱整個展廳的“重頭戲”,占了近一半面積,里面陳列著近40臺儀器裝備,如航測內業方面的模擬光學立體測圖儀、刺點儀、精測儀、解析測圖儀、全數字攝影測量系統,大地測量方面的手搖計算機、對數表、函數表,繪圖方面的玻璃棒、直線筆、曲線筆……其中大部分儀器、工具已經退出歷史舞臺。
在普通人看來,這些早已被淘汰的儀器只是一堆廢鐵;在剛畢業的大學生看來,它們太落后,不再值得關注;但在老測繪人看來,它們都是為我國測繪事業立過大功的寶貝。更重要的,它們是一段生活的記憶、一段生命的軌跡、一段歷史的印記。它們見證了測繪人的青春、測繪人的汗水、測繪人的拼搏。它們靜默無言,卻是那么鮮活,那么親切,飽含著測繪人真摯的情感。
從地球到太空
20世紀地球科學發展進步的一個突出標志是,人類開始脫離地球,從太空觀測地球。通過航空航天遙感、全球衛星定位、激光測距和干涉測量等先進的探測手段,獲得有關地球的大量數據和信息,并將其以地理信息系統的形式存儲、管理、分發和應用,從而大大拓展了人類認識地球、認知宇宙的視野。展廳中設立的全球導航衛星系統展區和航空航天遙感展區,就生動詮釋了這個從地到天、天地合一的進程。
在全球導航衛星系統展區,一個GPS感應裝置吸人眼球。技術人員選取了10個定位信息點來展現遠程遙感的精確及敏感,這10個定位信息點包括世界第一高峰珠穆朗瑪峰、格林威治天文臺、南極長城站、中國大地原點、中國水準原點等。當觀眾將這10個定位點相對應的卡片放在感應器上時,面前的大幅世界地圖上相應位置便迅速亮起紅燈,旁邊的顯示屏上會告訴你這個點的名稱、位置、經緯度等信息。
中國古代測量儀器——記里鼓車。
航空航天遙感展區的展品豐富多彩:資源3號衛星模型和無人飛機高懸空中,地上長征火箭整裝待發,兩臺數碼航攝儀昭示著影像獲取數字化時代的到來。這個展廳里有兩大亮點:一個是2011年我國發射的資源3號衛星,幾代測繪人的飛天夢終變現實;一個是劉先林院士研制的SWDC數碼航攝儀,這臺儀器不僅解決了航空攝影數據采集程序復雜、成本高、數據處理效率低等一系列問題,更重要的是其價格不到進口儀器的1/3。物美價廉的優勢,使它很快在國內大范圍應用,打破了國外儀器的壟斷局面。
從單一到集成
從展廳入口一路走來,在移動測量展區,一臺吉普車頗引人注目。這臺看似普通的吉普車,其實里面大有文章。
車內展示的是當今世界最尖端的測繪技術——移動測量系統。它集成了GPS全球定位、慣性導航、攝影測量等諸多前沿科技,無需繁瑣的地面控制,通過攝影方式就可完成對目標的精確測量。在車輛快速行進過程中,通過先進的傳感器和攝影儀,就能快速采集沿途建筑物的坐標、道路寬度、坡度、轉彎半徑、涵洞高度、燈桿、樹木、廣告牌、交通設施等地理信息數據,拍攝的圖像均為連續的三維圖像,并同步存儲在系統計算機里。然后,經過專門軟件編輯處理,便形成了專題圖數據、屬性報表數據和連續的可量測影像數據,數據采集精度可達到分米級,真正實現了開著車就能輕輕松松“畫”地圖。這套系統先后參與了青藏鐵路、北京奧運會以及數字城市等國家重點項目建設,并在國土、城市景觀漫游、交通設施普查、公共安全、應急保障等領域得到廣泛應用。
在技術裝備廳走了一圈,筆者恍如在時光隧道中漫步,在領略測繪技術裝備發展進步的同時,也真切感受到了我國測繪事業不平凡的發展歷程。從大禹治水“左準繩、右規矩”,到現代測繪的精準與智能,從傳統大地測量到衛星導航定位,從光學航空攝影到數字航空航天遙感,從手工繪圖到計算機制圖,從紙質地圖到數字地圖和地理信息系統……一件件展品、一幅幅照片,見證了測繪的滄桑巨變。
《中國質量報》【質量故事】