北京院外業(yè)隊員測繪冬奧會選址用1：2000地形圖
中測新圖研制的無人機即將起飛對小海坨山進行航拍
這，是一個振奮人心的日子。2015年7月31日傍晚，國際奧委會主席巴赫在吉隆坡宣布：北京獲得2022年冬奧會舉辦權(quán)！這座有著3000年建城史、800年建都史的文化名稱、國際都市，成為全球第一個既舉辦過夏季奧運會又將舉辦冬季奧運會的城市。
這，是一個激動人心的日子。中華民族偉大復興寫下新的篇章，華夏兒女的榮耀和夢想再次盡情綻放！
從2013年11月3日中國奧委會正式致函國際奧委會， 提名北京市、河北省張家口市聯(lián)合申辦2022年冬奧會起，測繪地理信息行業(yè)就把服務奧運作為一項政治任務，高度重視，鼎力支持，以堅強的意志、頑強的作風、出色的專業(yè)能力，向北京奧申委提交冬奧會規(guī)劃區(qū)2幅1：5000、30幅1:2000、2幅1:1000、452幅1:500地形圖，為冬奧會整體設(shè)計、奧運村選址、賽區(qū)場館和賽道規(guī)劃設(shè)計等提供了精準的地理信息，交上了一份近乎完美的答卷。
挑戰(zhàn)極限 勇?lián)厝?/span>
2014年2月至2015年3月，一項項沉甸甸的任務相繼落在首都測繪尖兵北京市測繪設(shè)計研究院干部職工肩上——測制冬奧會高山滑雪和雪橇雪車項目比賽場地延慶縣小海坨山區(qū)域1:5000、1:2000、1:1000、1:500地形圖。
這一系列任務極具挑戰(zhàn)性。小海陀山是北京第二高峰，這里群山疊翠，植被茂盛，山勢險峻，大部分地域坡度在30度以上，部分險要地域超過70度，很多地方外業(yè)隊員根本走不到或者無法上去，只能采用航測成圖法。此外，在24平方公里測區(qū)范圍內(nèi)，最高海拔近2200米，最低海拔700多米，高差近1500米，大大超過了一般航片允許的高差范圍，已有的航攝資料無法滿足1:500地形圖測繪的精度要求，而1:500地形圖測繪任務量最大、時間要求最為緊迫。若采用人工全野外數(shù)字測圖方式，不僅條件不允許，時間也來不及，無人機航測成圖是唯一的選擇。運用無人機進行高山地1：500地形圖測繪，這在國內(nèi)未有先例，有專家稱之為“不可能完成的任務”。
困難前所未有，戰(zhàn)勝困難的決心和信心異常堅定。這份自信，源于北京院雄厚的實力和豐富的經(jīng)驗。2008北京奧運會、2009國慶60周年大閱兵、2014APEC會議……眾多國家級重大測繪保障任務中，都有北京院職工的身影。一條條凝聚著汗水和智慧的經(jīng)緯線，正是他們精確測量、傾情保障的寫照。面對申奧測繪這一光榮而神圣的使命，測繪人又一次凝心聚力、整裝待發(fā)。
北京院成立了由院長溫宗勇掛帥、常務副院長楊伯鋼具體負責的申奧測繪領(lǐng)導小組。在地理國情普查、基礎(chǔ)測繪、專業(yè)測繪任務非常緊張的情況下，從航測遙感院和專業(yè)測繪二院抽掉近40名技術(shù)骨干，專項完成申奧測繪保障任務。
與此同時，聯(lián)合中測新圖（北京）遙感技術(shù)有限責任公司開展1:500地形圖測繪。 中測新圖負責前期的無人機航攝、航外控制點布設(shè)、空三加密，北京院負責后期的航測內(nèi)業(yè)成圖、航外調(diào)繪檢測、地形圖質(zhì)量檢驗等。
作為國內(nèi)航空遙感的領(lǐng)軍企業(yè)，中測新圖在無人機航攝領(lǐng)域享有盛譽，目前國內(nèi)續(xù)航時間最長的無人機就是他們研制的。能將新技術(shù)用于申奧，公司上下都感到非常榮幸。他們從工程中心、研發(fā)中心和低空數(shù)碼遙感測繪公司抽調(diào)了近20名骨干，成立了以總經(jīng)理李英成為組長的專項組，全力以赴投入申奧測繪這場硬仗之中。
合力攻堅 屢破難關(guān)
無人機1:500航測成圖這種嶄新的作業(yè)方式被首次引入冬奧會地形圖測繪。北京院和中測新圖技術(shù)人員組成的項目組，選取了一個試點區(qū)域，對這一新的生產(chǎn)工藝進行實驗。
踏勘時他們發(fā)現(xiàn)，困難遠比想象的大得多。
小海坨山測區(qū)是一片未經(jīng)開發(fā)的深山密林，地形復雜，很多區(qū)域沒有路，也沒有明顯地標。為達到1:500測圖精度，必須在測區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)近600個像控點，這意味著外業(yè)隊員每天要在懸崖峭壁和茂密叢林里穿梭、布設(shè)至少20個點，這對體力和毅力都是一個巨大的考驗。同時，要保證無人機航攝影像分辨率優(yōu)于5厘米，其航高不能太高，再加上山區(qū)風力大、風向亂，對操作員的技術(shù)提出了更高的要求。此外，還要考慮無人機飛行安全和森林防火需要，只能用電動無人機，這種無人機航時有限，無形中又增加了執(zhí)行難度。
項目組迎難而上，研究航測方案，進行航線設(shè)計，開展技術(shù)試驗。開始采用旋翼無人機，發(fā)現(xiàn)存在航時短、抗風性差等缺點。他們隨即自主研發(fā)了一款電動固定翼無人機，它彈射即可起飛，航時長達1個多小時。根據(jù)試驗情況，項目組不厭其煩，反復修改完善航測方案，航高一調(diào)再調(diào)，航攝相機一選再選。經(jīng)過反復試驗、修正，一整套無人機大比例尺地形圖測繪作業(yè)模式誕生了。
伴隨著無人機的轟鳴和機載相機快門的閃動，一組組地理信息數(shù)據(jù)快速采集……最終，無人機成功起落47個架次，拍攝了1萬余張高質(zhì)量像片。要把這些航攝像片變?yōu)榫哂衅矫孀鴺撕透叱痰牡匦螆D，還要經(jīng)過一道工序——空三加密。但市面上常規(guī)的空三軟件根本無法解決無人機高山地影像全自動匹配、高精度快速量測的難題。困難再次像山一樣橫亙在面前。項目組研發(fā)人員立即開啟“白加黑”“5加2”模式，團結(jié)協(xié)作，大膽創(chuàng)新，在最短時間內(nèi)攻克了非量測型相機自檢校、高山地控制點分布不規(guī)則的控制網(wǎng)平差、空三成果與測圖軟件無損對接等技術(shù)難關(guān)。
辛勤的汗水澆開成功之花。空三成果導入測圖軟件，一幅幅地形圖在內(nèi)業(yè)人員手中慢慢被勾勒出來。為保證精度，項目組又利用核心區(qū)域外業(yè)人員實地測量、其他區(qū)域激光雷達數(shù)據(jù)驗證等方式進行了復核。通過對比驗證，精度達到1：500地形圖測制要求，為項目順利完成提供了堅實的技術(shù)保障，也為項目整體質(zhì)量上了雙保險。
“在這次服務申奧的大考中，我們實現(xiàn)完勝，把專家眼中的‘不可能’變成了‘可能’。經(jīng)過此役，我們凝練出一套完整的困難地區(qū)無人機大比例尺航攝及測圖工藝流程，也檢驗和提升了自主創(chuàng)新能力，更鍛煉了隊伍。”北京院總工助理、項目技術(shù)負責人張海濤興奮地對記者說。
敬業(yè)奉獻 揮灑激情
采訪中，“緊張忙碌、加班加點、不辱使命”是記者聽到最多的幾個詞。為著申奧成功這個共同目標，測繪人團結(jié)拼搏，無私奉獻。強烈的使命感體現(xiàn)在每個人身上，激蕩的愛國熱情轉(zhuǎn)化為履職盡責、攻堅克難的強大動力。
在進行數(shù)字測圖控制網(wǎng)布設(shè)時，正值寒冷的初春。北京院外業(yè)人員剛到測區(qū)，眼前的景象把他們震住了。到處是叢生的灌木和荊棘，地上的落葉有齊腰深。從駐地到測區(qū)的路程很多超過10公里，他們?nèi)艘唤M，天剛亮就出發(fā)，肩扛手提20多斤重的儀器、水和食物，前往測區(qū)一測就是一整天。早上帶的熱乎乎的饅頭，到中午吃時已是又冷又硬。忙到晚上七八點，回到山下駐地，才能吃上一口熱乎飯。早已筋疲力盡的隊員們來不及休息，又開始整理當天的測量數(shù)據(jù)，直至夜里十一二點。
航外調(diào)繪時的經(jīng)歷，讓北京院專業(yè)二院副院長謝孔振至今難以忘懷。小海坨山地形陡峭，奇峰異石林立，每次他帶領(lǐng)隊員上山都要爬兩個多小時。下山就更難了，很多下山路坡度近60度，隊員們一步一挪地走，常常會帶起砂石滾落，從而給前方行進的隊友造成危險。為此，每位隊員的間隔足有八九十米，這樣才能保證安全。一次調(diào)繪中，一名隊員下山時腿部抽筋，疼痛難忍。他們派一名隊員在前方開道，另一名隊員攙扶著受傷的隊友，小心翼翼地順著小道慢慢挪，用了足足5個小時才回到山下。
“我們以前干的大多是城市測繪，條件如此艱苦的高山地測繪還是第一次接觸。起初，大家有些畏難情緒，但一想到是為奧運作貢獻，每個人又鼓足干勁，硬著頭皮上。”謝孔振說。
外業(yè)工作異常艱辛，內(nèi)業(yè)工作也不輕松。整個冬奧會測繪任務中，工作量最大的就是航內(nèi)測圖、數(shù)據(jù)編輯。一幅1:500地形圖覆蓋二三十張航片，測完全部452幅地形圖需處理1.2萬余張航片。如此巨量的工程，只有加班加點干才能保證工期。北京院負責航內(nèi)測圖的大多是年輕的女同志，正趕上幼兒園和學校放假，孩子無人照看。她們有的讓老人把孩子接回老家，有的帶著孩子加班。沒有周末，沒有假期，她們早已習以為常。
本次冬奧會規(guī)劃區(qū)地形圖上最重要的要素是等高線。小海坨山高差近1500米，可以想見，這樣的地形在1:500地形圖中勾繪出的等高線是何等之密。為檢驗等高線的正確性，質(zhì)檢人員對高程點一個一個地復核，每天熬得眼睛通紅。
“我們是舉全院之力保障奧運，參與項目的每位職工都是英雄。大家都覺得這是今生難得的一次參與奧運、奉獻奧運的機會，有一種使命感和榮譽感。”楊伯鋼副院長說起手下愛將，贊不絕口。
這種使命感同樣激勵著中測新圖的15位年輕人。這個團隊平均年齡23歲，清一色的90后、80后小伙兒。今年4月至7月，他們在山中布設(shè)了近600個像控點，度過了一段備嘗艱辛也終生難忘的日子。
要布設(shè)的像控點大都分布在山坡和山脊上，他們兩人一組，每天清晨出發(fā)，一天的干糧、水、裝備都要背在身上，平均每人負重十幾公斤。山上沒有路，便帶著砍刀披荊斬棘，邊走邊開路。到達點位后，先要砍掉附近的枯枝，隨后用油漆畫一個一米見方的圓圈，再在圓圈中心架起儀器，測量點位坐標。布標、測量完畢，接著趕往下一個點。遇到比較緩的山坡還比較幸運，要是點位在山脊上，小伙子們就得手腳并用，在峻崖峭壁間艱難攀登，爬上去已渾身濕透、氣喘吁吁。
就這樣，他們每天要在山中至少爬5個小時，里面的衣服濕了又干、干了又濕。樹枝和荊棘不停地打在臉上、身上，一天下來，渾身上下小傷不斷。
“參加工作這么多年，這是我遇到的難度最大的一個項目。軍用膠鞋穿了一周便開線，迷彩服經(jīng)常被刮破，一個月?lián)Q了3套。有幾十個點位離駐地很遠，為節(jié)約時間，我們就在山上露宿。聽村民說，山里有野豬和獾。晚上森林里漆黑一片，我們真有些害怕，好在有驚無險。” 回想起山中歲月，中測新圖工程中心部門經(jīng)理王炎川心情難以平靜。
說起這些年輕小將的表現(xiàn)，李英成總經(jīng)理用4個字概括：超群完美。“他們都是獨生子女，但他們身上沒有一般獨生子女的驕嬌之氣。面對艱苦的條件和高強度的作業(yè)，沒有一個人退縮。有個隊員腳崴了，每天擦點紅花油，輕傷不下火線。大部分隊員3個月下來都瘦了好幾斤，有個隊員瘦了十幾斤。為了申奧，他們真是拼了。”
奧運連著你我他，測繪人與奧運心連心。冬奧會的成功申辦，讓測繪人感受到了祖國的強大與騰飛；申奧測繪工作的勝利完成，讓測繪人在服務大局、服務社會、服務民生的大路上走得更加執(zhí)著和堅毅。（王瑜婷 張京川 曹筱敏）
