小特工 李金洋
在我家,爸爸是最“貪玩”的,而且他的玩具可高級了——一架性能強勁的無人機,還帶有超高清攝像頭和一些“它認(rèn)識我,我不認(rèn)識它”的儀器。不過,爸爸卻不承認(rèn)他是在玩,總說自己是在工作。
用無人機工作?這也太有意思了吧!經(jīng)不住我的軟磨硬泡,這天,爸爸終于答應(yīng)帶我去見識見識。
等爸爸拿出無人機,我終于按捺不住,又是瞧又是摸,真希望自己也能擁有一臺。我知道,這東西金貴得很,可得小心點兒。
“金洋,”老爸笑著說,“關(guān)鍵不在貴,而在怎么操控。無人機什么時候飛,怎么飛,飛起來干什么,全在我的掌控之中。你不是想知道我用無人機怎么工作嗎?還不過來看看?!?/p>
聽爸爸這樣說,我只能暫時離開安安靜靜的無人機,湊到爸爸跟前。只見爸爸在平板電腦上東設(shè)置一個參數(shù),西輸入一個數(shù)字,忙得不亦樂乎。他究竟在干什么呢?
“在起飛前,我需要先給無人機設(shè)定好范圍、軌跡、速度和高度等飛行參數(shù),然后它就能按照設(shè)定的路線飛行,并連續(xù)給地面拍照。”
“拍照?原來您是攝影師啊?”我算是弄清楚爸爸的工作究竟是什么了??砂职謪s沒有回答,只是笑笑說:“別急,一會兒你就知道了?!闭f著,爸爸開始操控?zé)o人
機升空。無人機越飛越高,越飛越遠(yuǎn),就像一只在青山綠水之上來回飛翔的大鳥。
“瞧!”我正盯著無人機看得出神,爸爸把我拉了回來,指著電腦說道,“無人機拍攝的照片傳輸回來了。”
照片?豈止是照片這么簡單!屏幕上是一幅三維立體圖,上面的房屋、公路、田地等,簡直和實地一模一樣。
“無人機完成拍攝之后,會將圖片傳輸?shù)诫娔X上,然后經(jīng)過電腦的精密運算,形成這樣的三維立體模型。瞧,我們還可以調(diào)整觀察的高度和角度?!闭f著,爸爸讓電腦中的三維立體模型轉(zhuǎn)了起來。真是太神奇了,我感覺就像是在用“上帝視角”審視整個大地。
“現(xiàn)在,你知道爸爸是干什么的了吧?”爸爸摸摸我的頭說道。
“我知道了,爸爸是畫圖的!”
“是畫地圖的?!卑职中χf,“準(zhǔn)確地說,是測繪師或測繪工作者。你看,無人機測繪的三維立體模型完成之后,我們會在上面用國家統(tǒng)一的各種符號來標(biāo)示相對應(yīng)的地物(地球表面上自然和人造的固定性物體,與地貌一起總稱地形),然后就形成了電子地圖。之后,按照需要的比例,將電子地圖打印出來,就是這個區(qū)域的地圖了。”
“原來地圖是這樣做出來的呀,感覺很簡單嘛?!?/p>
“以前制作一幅地圖,需要耗費大量時間和精力,現(xiàn)在科技發(fā)達(dá)了,很多復(fù)雜的測算和繪制過程,通過無人機和電腦就能完成,不但速度快,而且精度還特別高?!卑职忠贿吺栈?zé)o人機,一邊自豪地說。
“那么,在科技不發(fā)達(dá)的時候,人們都是怎么測繪的呢?”
“這就說來話長了,金洋,你確定真的想了解嗎?千萬不要聽著聽著就睡著了喲。”爸爸打趣道。
“放馬過來吧,我可是會打起十二分精神的!”
見我這么堅定,爸爸喝了口水,慢慢講起來:“測繪,說來并不復(fù)雜。你看見對面那個山包了嗎?以我們所在的這個地點為基點,測繪就是要弄清楚那個山包與我們的距離和它的高度,然后我們就能在圖紙上標(biāo)示出在離我們多遠(yuǎn)的地方,有一座多高的山?!?/p>
我似懂非懂地點點頭,爸爸則繼續(xù)說道:“早在4000多年前就有地圖了。古時候,人們測繪地圖的方式非常樸素,就是靠步行、騎馬、乘船等方式進(jìn)行簡單的實地考察和測量,將所見的地理信息記錄下來,再繪制到圖上。不過,這樣的繪制方式不但精度低,而且往往耗時長達(dá)幾年甚至幾十年?!?h3>高度與距離
“可是,到底如何弄清楚兩地的距離和高度呢?總不能拿著尺子量吧?”我問道。
“這個問題問得好。現(xiàn)在有了無人機,它可以自動完成這一系列工作。以前嘛,就得靠經(jīng)緯儀了。經(jīng)緯儀,簡單點說,就是帶有望遠(yuǎn)鏡的量角器,能測量出目標(biāo)和觀測者之間的水平角與垂直角,然后再借助三角測量法等數(shù)學(xué)方法,我們就能得出想要的結(jié)果?!?/p>
爸爸說得容易,我聽得糊涂。于是,他干脆在白板上邊畫邊說:“無論是高度還是距離,都會用到與三角形有關(guān)的幾何知識。先說測量高度吧。你瞧,中間這條線是經(jīng)緯儀校準(zhǔn)的基線,也就是經(jīng)緯儀所處的水平面,然后以經(jīng)緯儀為頂點,以基線為底邊,測量目標(biāo)頂端和底端所處的角度,也就是垂直角。在已知基線長度的情況下,我們就能計算出觀測目標(biāo)的高度。
測算距離,一般要用到三角測量法。比如說,我站在O點,要測算O點到B點的距離,首先,需要讓你站在離我1千米遠(yuǎn)的A點,然后和我一起緯儀觀測B點。于是,你、我和B點就形成了一個三角。因為已知我們之間的距離,以及經(jīng)緯儀觀測出的三者之間的水平角,就能計算出O點和B點之間的距離了?!?h3>測繪工作,步步高
“哇,還真是復(fù)雜,看來以后我得好好學(xué)習(xí)幾何才行。”我認(rèn)真地點點頭。
“后來,大約20世紀(jì)末的時候,由電腦控制的全站儀誕生了。它的度盤可以自動記錄所測目標(biāo)的水平角和垂直角,放射出的紅外線可以探測目標(biāo)距離,從而大大減輕了測繪人員的工作量,也降低了誤差。”爸爸停頓了一下,說,“除了全站儀,后來又出現(xiàn)了遙感技術(shù)。遙感技術(shù)就是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)自身輻射或反射的電磁波、可見光、紅外線等信息,對目標(biāo)進(jìn)行探測和識別的技術(shù)。人造地球衛(wèi)星的成功發(fā)射,大大推動了遙感技術(shù)的發(fā)展。航空攝影就是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)?!?/p>
“剛才使用的無人機測繪是不是也算運用了遙感技術(shù)?”我舉手問道。
“聰明!”爸爸夸獎道。
“原來爸爸的工作這么復(fù)雜,地圖的誕生這么不容易。”聽完爸爸的講解,我不禁說道,“爸爸,我再也不說你貪玩了!”