触摸感受测绘科技馆里的数字化魅力

作者: 51Touch     时间:2010-03-19     源于:经济日报     总点击:
【导读】:通过触摸地球仪,背景屏幕上可以看到不同的景象以及各大洲的卫星影像。随着现代测绘科学发展,电子经纬仪、数字水准仪、全站仪、GPS以及各种电子专用仪器层出不穷,推动了我国测绘向自动化、数字化、智能化方向发展,大大提高了工作效率。

    北京时间03月19日消息,中国触摸屏网讯,


  通过触摸地球仪,背景屏幕上可以看到不同的景象以及各大洲的卫星影像。

    本文来自:http://www.51touch.com/touchscreen/news/dynamic/201003/19-5940.html

  3D电影中的立体画面以及美丽的风景一定让您耳目一新,印象深刻。而站在中国测绘科技馆的电子沙盘前,运用3D技术演示的动态影像则更加震撼心灵。

  “我真想搬把椅子到这来画画,太清楚了。”一位看过3D影像的画家表示。电子沙盘演示的是利用精准地理信息数据建立的地形地貌景观,和现实并无二致。更为重要的是,数据可实现实时更新,为各级政府的宏观规划、决策提供了便利。这就是蒸蒸日上的我国测绘科技展示的魅力。近年来,测绘新技术、新应用层出不穷。近期正式对外开放的中国测绘科技馆,则从多个侧面展示了测绘技术发展的历程和测绘成果的应用。

  地图

  从大写意到“工笔画”

  提起测绘一定有一部分人摇头表示不了解,但说到地图恐怕没有人不知道。其实,测绘的终极产品就是地图。

  我国古代有“左图右史”之说。在测绘科技馆二层回廊,大量古地图珍品的复制品以“图说”形式讲述着我国古代地图的历史和测绘技术进步。

  传说在人类发明象形文字以前就有了地图。古人为记载或说明自己生活的环境以及打猎、耕种的路线,就把山川、道路、树木等场景画出来。后来,又将文字、地名以及各种符号也画进图中,形成了中国特色的山水画式地图。也就是说,当时只有画家才能画地图。

  随着古代天文测量的发展,测绘技术进入发展新阶段。据研究员齐阳介绍,从西晋时期地图制图学家裴秀的“制图六体”理论到清代西方测绘技术的传入,与山水画绘图技法相融合,古地图绘图工艺有了飞跃,使我国古代地图珍品在数量和绘图技艺上均居世界首位。

  到了清代,我国测绘水平有了更大的提高。清朝康乾年间,先后编绘了《皇舆全览图》、《西域图志》和《亚洲全图》,完成了珠穆朗玛峰的首次勘测和标注。据介绍,当时测制的《大清帝国全图》首次采用了如今还沿用的经纬度测绘法,通过设定在全国的天文点,依据天文星象进行准确定位,建立了全国经纬度及三角控制网。标志着我国传统古老的计里画方制图法向现代经纬网制图法的转变,奠定了近代地图测绘基础。

  在长廊一端,有两张相距百年的北京城区图吸引了众多参观者,一张是1907年由德国人绘制的北京城区地图;另一张是2008年北京城市及周边的卫星影像图。从100年前的图上可以看到,老城墙将北京古城划分为内、外两城,城门甚多,彰义门、沙窝门、西南门、和义门、崇仁门、平则门、齐化门、顺承门、顺治门、海岱门……外城很多地方都是一些村落,大多是陌生的地名。

  对比旁边2008年的影像图,北京南站、首都机场3号航站楼、国家体育场(鸟巢)、国家图书馆等如今地标性建筑都建在了当时的外城,并且路网发达。由此可见北京100年来的巨大变化。

  一边数着北京“里九外七皇城四”的城门,一边看着百年后正在腾飞的中国,让人不由得为之自豪。

  技术

  从“立竿见影”到数字测图

  一台可观测星象的浑天仪摆放在测绘科技馆的门庭正中。浑天仪外观像一个球形,由几层铜制圆圈组成,圆圈上分别刻有赤道、黄道、南北极、日月星辰以及28宿和24节气。据齐阳介绍,利用张衡发明的自动观测星象的浑天仪,可以清楚地观察到日月星辰起落现象,这在当时确是一项了不起的创造。

  测绘仪器乃测量之本。在测绘科技馆仪器设备厅里,摆放着各个时期的测绘工具和仪器设备,可谓五花八门。据介绍,“立竿见影”是最早的测量仪器。古人用插在地上的竹竿映射的影子来确立方向,测定时刻,或者测定节气等。大禹治水时,采用准、绳、规、矩来测量地势高低,校正圆形,画制方形。在测绘科技馆里,还能看到司南(指示南北方向的指南器)、指南针、指南鱼、指南龟、航海司南、罗盘、指南车等古代测绘工具。

  记里鼓车是公元三世纪晋代创造发明的用于计算道路里程的测量车,其外形为独辕双轮。车子每前行一里路,车上的木人便击鼓一次。这也是世界上最早记录里程的仪器。

  随着现代测绘科学发展,电子经纬仪、数字水准仪、全站仪、GPS以及各种电子专用仪器层出不穷,推动了我国测绘向自动化、数字化、智能化方向发展,大大提高了工作效率。

  馆里摆放的一些传统测绘仪器比起数字化智能机器来,虽然工艺非常复杂,机器比较笨重,但应该说都是功勋仪器,为测绘事业做出了贡献。如展厅里有一台庞大的机器,上面有一个2米多高的大型拱架。这台被叫做“拱鼻子”的机器是用来调整航片的。记者试着将脑门靠在这个大家伙的相应位置,并透过目镜作观看航片状,鼻子自然顶在机器上,真的就像在“拱”鼻子。

  “十多年前,这可是一项复杂的工作。由于定向不好掌控,操作复杂,测绘人员有时1天都不能调整好一张航片方向。方向定不准,预示着地图的立体显示不出来。”技术员介绍说。

  展厅内有一台JX4解析测图仪,是我国自主研制的数字化仪器,代替了“拱鼻子”,只需几秒钟时间就可以完成航片定向,大大提高了生产进程,减少了劳动强度。据介绍,以1:1万比例尺地形图为例,过去绘制1幅图,从外业测量到把照片洗出来、展点加密,然后用“拱鼻子”描绘、清绘,加起来要100天才能完成。而现在采用JX4,完成全部工作只要5天至6天,提高工效达20倍。

  目前,全球卫星定位系统、全站仪、全数字航空摄影测量等成为我国数据采集主要装备。

  互动

  从数字地球到数字家园

  来到26层的数字地球厅,在中间石台上,一个发着光的地球仪正飞快地旋转,记者试着将手掌靠近球面,球体马上放慢了转速,好像表示欢迎“客人”到来。当轻轻抚摸它时,背景屏幕的画面也变了。好奇心使然,我再次抚摸这个乖巧的球体,屏幕画面也换了,真像小动物做着各种动作讨主人喜欢一般。

  齐阳走过来对记者透露了其中奥秘。原来,这是我国首个人机互动触摸球,只要轻轻在球面任意区域点触,背景的一块7米宽的投影屏幕立即会作出反应。从上到下抚摸它,屏幕画面就会变化。轻拍一下它,画面则跳转到另一影像系统,如由各大卫星环绕的太阳系系统、外太空系统、五大洲系统等。而如果快速地从下往上划蹭球面,一道激光柱就会射向“外太空”。

  明白了其中的原理,记者再次体验了一回这个神奇的触摸球,只见在五大洲的卫星影像中,南美、非洲、欧洲等一一位列,在太阳系影像中,可以感受由月球飞到火星、金星甚至太阳的瞬间变幻。在星空,飞抵太空的科学家乘坐太空飞船从遥远的星际驶来,并向你招手示意。当画面转到数字地球的中国区域时,在场的观众纷纷拿起相机拍照留影。

  据专家介绍,数字地球展现了地球科学技术、空间科学技术、信息科学技术等学科领域交叉融合、服务人类发展的一个重要方向,数字地球将对社会生活的各个方面产生巨大的影响。在这一平台上共建共享信息资源,让普通大众超越时间或空间的束缚,在数字地球上学习、购物、参观、旅游,身临其境地领略各地风土人情、文学艺术、自然景观等,进而“把美丽的地球搬回家”。

  “看,这就是我的家乡――――辽宁铁岭龙首山。”观众张继民在影像中国厅里体验着通过手柄在大屏幕上查找自己的家,并兴奋地指给在场观众。“让我也找找我的家乡”,观众纷纷围拢过来,查着找着,一观众惊呼:“太棒了,连我家门前的枣树都能看见。”

  影像中国厅设在测绘科技馆的26层,“数字城市”在这里展现,只要通过背景屏幕以及屏幕前可360度旋转的手柄,就能查找到你想要去的地方,包括全国地级以上城市。屏幕上的三维立体影像也可以旋转,亦可拉动图像,从东到西,从南到北,甚至从楼房底层“爬“到楼顶,逼真的画面帮你更细致地观察城市的任何角度。

  齐阳告诉记者,后台数据库集成了覆盖全国30米分辨率的卫星影像,部分省份达到2.5米、省会城市更是达到1米到0.2米,以及全国数字高程模型数据、地名数据等,可以方便地寻找自己的家园。如北京六环以内0.2米分辨率,使你不仅能找到自己的家,甚至还能看清窗台上摆放的花。目前,这个系统已在我国经济建设的多个领域得到应用,在抗震救灾、国土管理、环保监测等方面发挥了重要的作用。

  触摸

  从极地测绘到珠峰测量

  进入极地测绘互动展厅,只见有3只可爱的帝企鹅和金图企鹅正在很悠闲地休息,地上光滑的“冰面”让大家不由自主地放慢了脚步。突然脚下冰面破裂,海豹从冰缝中钻了出来,憨憨地看着“闯”到领地的人类。

  研究员齐阳大笑,原来这是利用红外线装置在模拟的冰面上制作的动画效果。制作这个展厅的大量数据,就来自测绘工作者在我国南极长城站、中山站、昆山站和北极黄河站等科学考察一线采集的数据,而且它们也为建立这些站点提供了强有力的测绘保障。极地科学考察不仅关系着全球变化和人类的未来,而且也是一个国家综合国力、高科技水平的展示。

  珠峰测量厅里有一个大屏幕,正在播放登山队员登顶世界第三极珠峰的模拟动画。他们手举国旗,肩扛觇标,登到了珠峰的峰顶,峰顶的数值是8844.43米,这个高度也是在2005年我国重测珠峰时最后确定的精确高度,不仅向世界彰显了测量珠峰高程的权威性,还展示了大地测量技术的先进水平。在展厅里,观众还能看到当年登上峰顶队员穿过的羽绒服、登山鞋。

  中国测绘科技馆里还特别为观众设置了十多个触摸屏,实际上每一个触摸屏都相当于一个数字展厅,能够了解测绘工作者风餐露宿的艰苦工作。通过参与在触摸屏上的各种测绘类小游戏和拼图,还可以增加互动性和乐趣。


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