【连载】葛大庆：不识庐山真面目，只缘身在此山中：遥感与制图 | 对地观测——认识另一个视角下的地球（2）
葛大庆，雷达遥感研究所所长
中国国土资源航空物探遥感中心
《 对地观测
——认识另一个视角下的地球 》系列
第 2 篇
2.不识庐山真面目，只缘身在此山中：遥感与制图
2.1. 地图制图与观测方式的转变
地图是人们在实践创造中认识地球表面的结果，也是指导生产活动的工具。早期的地图制图局限于目视所及的范围。我国古代在地图绘制领域取得了很高的成就，形成了“制图六法”，之后又衍生出了“计里画方”，成了近代地图制图的基本方法和数学基础。古人通过实地天文测量确定基本方位，以表、罗盘、望筒、规矩、准、铅垂绳、绳尺、丈杆、计里鼓车等测量方向、方位、距离和高差，最后制成二维平面地图，这个过程复杂而缓慢。
图4. 古代制图方式与成就
遥感技术的发展极大的促进了现代地图制图的进步，从作业方式上解决了古代测图效率低的难题，从信息源上更为全面的再现了地表的复杂性与真实程度。今天，遥感图像已成为人们日常生活不可或缺的组成部分。借助谷歌地球（Google Earth）、搜狗地图等虚拟地理信息引擎，通过飞机、无人机与卫星等获取的可见光（波长：0.3-0.7um）、红外等多种传感器获取的海量遥感数据，可更为直观地对地理信息进行访问、搜索和查询，彻底改变了以往“纸质地图”的应用方式和途径，足不出门却可“识尽庐山真面目”，这就是遥感信息的作用！
图5. 从线划图、影像图到三维虚拟地图的发展
2.2. 航空遥感与数字摄影测量
从1839年达盖尔（Daguerre）发明了照相技术算起，航空摄影测量的历史已超过百年。真正将摄影技术用于测量的是法国陆军上校劳赛达（Laussedat）在1858年在风筝气球上用照相机拍摄巴黎，开始尝试空中摄影。直到1909年，世界上第一次从飞机上拍摄的航空照片来自于意大利罗马的Centocelli军事基地，这是迄今为止所知道最早的航空影像。航空摄影最早广泛应用于军事侦察方面。1915年，美国海军通过航空摄影，完成了第一个有正式记录的航空摄影侦察活动。但航空摄影真正在森林调查和地图测绘等民用方面的应用，则是在10年之后的事。二战中，得益于航空照相机的能力增强，战场侦察拍摄的航空影像更为清晰，英军准确拍摄出德国V-2弹道导弹的发射基地。
图6. 航空“拍照”的探索
图8. 从影像到生活
借助航空摄影测量（Aero Photogrametry）、三维激光扫描（Lidar）和最新发展的倾斜摄影测量（Tilt Photogrametry）等多种航空遥感手段的联合应用，现在的地图制图已从“线划”地图转变到“影像”地图，不仅实现了“看图说话”，还可精确量测地面房屋、道路、桥梁等感兴趣地物，从“真实”图像到“三维”世界；而另一方面，将地图和卫星结合用于导航定位，也是现代生活必不可少的空间信息。
图9. 无人机平台的遥感方式
2.3. 无人机遥感
无人机的快速发展极大地丰富了航空遥感的内涵。利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，能够实现自动化、智能化、专用化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势，已经成为世界各国争相研究的热点，现已从研究、开发发展到实际应用阶段，成为未来的主要航空遥感技术之一。而另一方，近空间、航空和地面平台的综合集成则在促进着“天地一体化”摄影测量与遥感的技术体系，提供愈来愈多的观测数据与空间信息。
上篇
下篇预告
高瞻远瞩遥感者：卫星遥感与地球系统观测