瞭望东方周刊杨天2016-12-15

  高耸的大楼、平整的马路、繁忙的轨道交通……这些人们眼中熟悉的城市景观,对于一群特殊的人来说却是不同的风景。

  身为上海的测绘员,他们亲眼见证了这座城市一步步长高长大。

  而上海城市原点在哪里?上海市区的平均海拔高程又是多少?这些问题,用脚步丈量城市每一寸土地的测绘人可以回答。

  当传统测绘遇上无人机

  从背包里取出白色的轻型多轴无人机,辛亮熟练地安装调试,设置参数,无人机很快飞上了天空。

  辛亮并非普通的无人机玩家,而是上海市测绘院航测遥感科的一名测绘员。几个月前,他刚刚考取了“民用无人驾驶航空器系统驾驶员合格证”(AOPA)等三个证书,成为全国8000多名拥有无人机驾驶资格和航拍资质的驾驶员之一。

  上海市郊松江区车墩镇永福村,包括辛亮在内的上海市测绘院第三分院的几名测绘员,正在这里进行农村确权地籍调查。他们需要通过权属调查和地籍测量的方式,摸清这里每一宗土地的位置、权属、界线、数量、用途和等级等基本情况,为土地登记提供依据。

  地籍调查只是测绘员们日常工作中的一项,他们的工作还包含了地图编制、工程测量、地理信息采集等诸多内容。

  辛亮操纵无人机在以一座小桥上的控制点为圆心的两公顷范围内飞行。20分钟时间,无人机传回了1000多张照片。这些照片的地面分辨率达到了4厘米,就是地上掉的一颗钉子也清晰可见。

  借助软件,辛亮可以在短短一个小时内将这1000多张照片拼接起来,形成一幅完整的高清航拍地形图。

  “这两年无人机应用在测绘领域,确实帮了我们很大的忙。”上海市测绘院第三分院的副院长杨常红对《瞭望东方周刊》说。

  “扫街”和人工作业

  过去的测绘工作全靠测绘员的人工进行。传统的测绘方式是采用小平板技术,就是利用平面几何的相似原理,把地面上的形状缩小到图纸上。

  1977年,航空摄影测量技术开始运用于测绘1:2000、1:1000的地形图。当时是在“运五”飞机上开一个洞,把专业的航空摄影相机安装在飞机上,对地面进行摄影。

  到了上世纪80年代,彩色胶卷广泛使用,测绘员开始用彩色红外的负片对地面拍摄,其光谱范围广,分辨的东西较多,特别是绿色的植被,在照片上反映出红色,能清楚地看出上海的绿化情况。

  《瞭望东方周刊》记者获悉,上海市测绘院每年开展的航空摄影测量,采用影像快速处理技术形成最新的航空数据,同时结合卫星影像数据,主要为土地利用现状变化监测、产业用地信息变化监测、土地存量整理和利用、土地执法巡查管理等提供专业服务。

  “过去上海地区的航空摄影测量仅靠大飞机,每年飞的次数有限,又受到空域管理、天气因素等很多限制,一些小范围的地理信息变化也不方便及时采集。”杨常红说。

  而无人机具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点,特别适合获取带状地区航拍影像(公路、铁路、河流、海岸线等)。另外,对于一些局部地区的环境生态整治前、中、后期的状态跟踪,用无人机进行拍摄也非常方便。

  除无人机外,移动测量车等高科技的装备如今也被广泛应用于测绘工作。开一辆车出去,车上装满各种高科技的测绘仪器,回来就可以得到一大堆数据,这样的测绘方式被人们形象地称为“扫街”。

  但是,在那些科技触角伸不进的犄角旮旯,人仍是测绘的主力。

  就在辛亮操纵无人机的时候,测绘员姚伟和陈宇恺正在不远处的另一个控制点仔细地观察着面前的全站仪。

  他们的任务是对周边一定区域内的房屋、道路、河流等所有地理要素进行角度、坐标和距离的全方位测量,甚至连老百姓家的菜地和路面的分隔线也不能放过。

  百姓家的房子常有一些自己搭建的棚户,因为建筑并不规整,很多时候无人机也拍不清楚,这时,测绘员的入户实地测量也就成为了获取数据的关键。

  “无论是无人机还是其他高科技的测绘手段拍回的照片,最后都需要我们的测绘员去现场进行核准,找到与照片上确定的坐标一致的控制点,这样才能得到最精确的测绘数据。”上海市测绘院第三分院外业科长金雯对《瞭望东方周刊》说。

  辛亮介绍说,目前在上海全境,这样的测量基点共有1000多个,每年航拍后都会发现其中一些基点发生了变化,这都需要测绘员去实地进行复测。

  日行万步的“铁脚掌”

  与野外测绘不同,城市测绘虽不需要跋山涉水,但也常常经历意想不到的艰难困苦。不分寒冬酷暑,只要有任务,外业测绘员们就得在外奔波。

  金雯告诉本刊记者,测绘员都是团队作战,一般3人左右为一组,一人负责操作全站仪进行观测,一人在各个控制点间来回跑动,还有一人负责记录。

  选点时,他们可能要举着几十斤重的全站仪、水准仪一会儿冲上十几米的土坡,一会儿跳进路边三四米深的坑里,以测量每个控制点的位置。如果每天为他们计步,那么日行万步几乎就是最低标准。

  外业测绘员们人人都备有一双特制的安全鞋,鞋的前部和鞋底都藏有钢板,一旦进入施工现场都要穿着,以防被乱石砸伤或被工地上的钉子扎伤。

  对于常常站在马路中间工作的他们来说,安全帽和带有反光条的安全标识服更是标配。不仅如此,还要随时提防突如其来的危险——汽车撞伤、野狗咬伤、马蜂蛰伤等。

  在上海市测绘院,“老黑师傅”的故事人尽皆知。当年临港新城开发,工地周围到处是芦苇塘、烂泥坑,为了得到准确的测量数据,“老黑师傅”直接跳进泥水中,一泡就是几个小时。

  “老黑师傅”名叫佘长荣,是上海市测绘院第三分院副院长,现在仍坚持在外业测绘一线工作。皮肤黝黑,声音洪亮,走路健步如飞,佘长荣有着长期从事外业工作的测绘员的典型特征。

  金雯告诉本刊记者,在很多城市重大工程建设时,测绘人员往往是最早进入工地,又是最后一批撤离的。期间,他们要做大量的检测和复测工作。工程交付后,测绘人员还要继续为其做“体检”,可谓是全程监测。

  为上海的地铁“体检”也是测绘员们的一项日常工作。他们往往五人一组,在午夜12点地铁停运之后进入漆黑的轨道内部,测量地表沉降情况,盾构是否变形等等,一次检测就要2~3个小时。

  地铁新建之时,这样的工作每周要做三次以上,等到运行平稳之后,还要保持一周两次左右的频率。

  实现1毫米精度

  因为工作条件艰苦,从事外业测绘者大多数是男性,但是,他们却做着最精细的活儿。

  “我们的工作,精度要求是以毫米计的。失之毫厘,往往就差之千里了。”佘长荣说。

  上海磁浮示范运营线是世界上开通的第一条磁浮列车商业运营线,全长33千米,曾被吉尼斯世界纪录认证为“现今世界上最快的路上交通工具”。可是很少有人知道,这段线路全程的10080根水泥墩柱和30公里的长轨道梁,它们的误差都只有1毫米,因为只有这样,磁悬浮列车才能真正“飞”起来。

  而这1毫米精度的获得,正来自于佘长荣和他的同事们730多个日日夜夜的辛勤工作。

  要实现1毫米精度,首先必须建立一个完整的、高精度的平面和高程控制网,磁悬浮快速列车工程全部的桥墩、支墩和轨道梁定位都将严格地在这张网上进行。测绘员就是一群“织网”的人。

  工作刚一开始便困难重重,但却未让测绘员们退却,反而令他们经验值倍增。佘长荣清楚地记得,在一个闷热的夏日,当测量一段轨道的数据时,平时精准的仪器却失灵了,总是得不出稳定的结果。

  经过仔细检查,佘长荣找到了“罪魁祸首”——轨道两旁一段80米长的竹林。闷热的天气让竹林里的温度和湿度都上升,影响了机器的运转。

  最终,上海市测绘院以1毫米的精度全方位地满足了工程建设需要,实现了在离地15米高的轨道梁高程和平面定位中准确无误,轨道梁衔接一次成功。

瞭望东方周刊 总第 706 期