要给珠峰拍摄一套全景高清立体照片，一定得是一位世界级的摄影师。

图为航空测量队员从飞机上用手机拍摄的珠峰

你可能想，这位摄影师要先来到珠峰脚下，从下往上拍一组广角照片，以显山之高邈；再在攀登途中拍摄一组近景照片，横看成岭侧成峰；最后顶风冒雪冲顶成功，从上往下拍一组俯瞰照片，一览众山小。

现在，就有这么一位“摄影师”，不用爬山也可以胜任这项工作。这就是号称“中国地调空军”、隶属于自然资源部中国地质调查局的“航空地质一号”飞机，它能飞到比珠峰更高的高空，运用三组特殊的“镜头”，从空中拍摄一套单幅可达上亿像素的珠峰全景高清照片。

这就是大名鼎鼎的“航空地质一号”，擅长高山、高原区的航空物探遥感调查。如果您有航空测绘、航空摄影的需求，可联系我们！照片包您满意！

下面我们就逐一解密这位会飞的摄影师和他的独家摄影镜头。

挑战极限飞行

“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台，由地调局航遥中心完成改装设计，飞行海拔高度可达10500米。它曾在西藏羌塘高原执行过测量任务。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副主任孙承志介绍，此次珠峰航空高程测量，“航空地质一号”主要飞行在平流层与对流层交界处，飞行高度为9800米~10250米之间，接近“航空地质一号”的极限高度。“航空地质一号”飞行员于思明说，在高原飞行最大的难点就是突如其来的侧向风，这里山峰高耸、连绵不绝，山与山之间经常会形成风口，致使吹来的风被突然加速，“看不见的风”成为对飞行员技术的最大考验。

2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民参与起草了航空重力测量实施方案。他告诉记者，一开始询问了测绘系统经常做重力测量的飞行员，人家一听说要去这么高的地方飞，直接就拒绝了。“珠峰天气变化太剧烈，飞行还是有一定风险的。”党亚民说，随后他了解到航遥中心的“航空地质一号”飞机为了勘测地下物质，经常要贴近地面飞行，而且是飞得越低越好，对飞行技术的要求也更高。于是难题迎刃而解，“中国地调空军”挑起了空中测量珠峰高程的重担，并且在重力测量的基础上完善了航空遥感实施方案。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌计算了此次空中测量的“工作量”。其中，航空重力测量的面积达到了1.25万平方公里，预计将用5个架次完成测量，每个架次平均用时6小时。航空遥感摄影至少需要8个架次，特别是中午1点之后，珠峰地区天气会变得非常恶劣，很难进行摄影。所以，和地面测量人员一样，“航空地质一号”也需要抢抓时间窗口，如果天气条件允许，飞行人员每天早上5点就要在拉萨机场做好准备，随时等待起飞。从拉萨机场到珠峰测区大约需要一小时。

镜头一：寻找珠峰的“脚底板”

第一组镜头名叫机载航空重力仪，负责航空重力测量。

划重点，下图是我国自主研发的航空重力仪DGA01。

同时，机上还配备了GT-2A型航空重力仪。两台重力仪的测量数据互为备份，保证每架次测量的成功率。

什么是重力测量呢？简单说，就是测量山峰的海拔零点。就像我们量身高要从脚底量起一样，一座山峰究竟有多高，也要从它的“脚底板”量起。

那么珠峰的脚底板在哪里呢？这就要用到大地水准面的概念。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也就是海拔高程系统的起算面。精确求出这个水准面，就相当于找到了珠峰的脚底板。

孙承志告诉记者，计算珠峰大地水准面，以前是用水准测量的方法，也就是从青岛的水准原点，应用国家一等水准测量规范，一路测到距离珠峰最近的西藏定日。从定日到珠峰大本营，因地形条件限制，观测次数、视距和时间无法满足一等水准测量规范，只能用二等水准规范进行测量。从大本营再往上，只能应用三等水准规范了，测量的精度也相应降低。

在1975年我国第一次珠峰高程测量中，一名队员在海拔7790米、距珠峰1.9公里处，因戴着手套不便操作，便毅然脱掉右手手套，冒着摄氏零下40度的严寒操作重力仪测得了重力数据，创造了世界重力测量史的奇迹，但同时也付出了4根指头因冻伤坏死的沉重代价。

精度是测绘的生命，现在，地面队员不需要再冒着冻掉手指头的风险去测量重力了。航空重力测量不受地面条件限制，可以完美解决从定日到珠峰峰顶这“最后一公里”的测量难题，把精度一致性延展到峰顶。

“水准测量是沿着一条线测过来，测的是一些点位。航空重力测量则是通过连续测线飞行，可以测出一整个面。”孙承志说，航空重力测量可将大地水准面的测量精度较以往提高近40%。

这款镜头拍出的照片是这样式的：

图为某地航空重力异常图

镜头二：亿万像素大写真

航空遥感测量分别要拍摄两组“照片”。一是利用先进的机载航空相机获得高分辨率的影像数据，二是使用先进的机载激光雷达仪获取高精度的三维地形点云数据。两数据融合形成高分辨率、高精度的三维地形数据，能够逼真、直观地反映测区的地形、地貌特征，这是名副其实的珠峰大写真！

那么，机载航空相机长啥样？

这就是目前世界上最新一代的数字航空摄影测量系统：ADS100推扫式数字航摄仪。它具有效率高、数据信息丰富、性能稳定高、集成度高等一系列优势，同时投影变形小、影像拼接量小。

孙承志介绍，飞机上专门为高空作业改装了摄影窗口，遥感设备需要光学玻璃，要在飞机上开窗，技术要求比较苛刻。相比普通的光学照相，使用这台相机拍出来的照片畸变小，并且可以测定成像位置的坐标。

那么，这样一张可以用来测绘的照片，像素能达到多少？据说单幅不少于4亿像素！拍摄出来的图像色彩均匀、定位精度高、图像分辨率高。

数字影像 数字地形

机载激光雷达仪的外观更炫酷：

这是目前行业内体积最小的大幅面激光测量系统，有最高级别的点密度和采集率，也是目前国际上广泛用于多种测量平台的激光雷达测量系统。

它拍出来的照片是这样的：

地表三维模型

机载激光雷达仪在飞机上发射激光波束，通过地面回波测定从飞机到地面的距离，得到精密的地面数字模型。孙承志说，以前都是靠立体测绘，在两个位置拍摄两张照片，用立体交会的方法绘制一个模型，再在模型上间接采点。飞机则可以用激光直接在地面采点，用来再现地面的三维地形。

党亚民告诉记者，遥感摄影测量将在自然资源监测方面发挥重要作用，留下第一手的精细资料。“很多人想用无人机完成遥感摄影，但七八级大风在珠峰是家常便饭，无人机根本不可能飞行。”党亚民说，针对珠峰一般会使用卫星遥感影像，但像“航空地质一号”这么近距离地获取精细遥感资料，所获数据将是弥足珍贵的。

地图作为国际三大通用语言之一，是人们认识世界、改造世界、从事社会活动的重要工具，是社会文化现象的一部分。可以说，人们日常的出行、工作、旅游、学习都离不开各式各样的地图产品。

地图通过丰富的线条、颜色、符号和文字等信息，描绘出地表的整体风貌，可是你知道它是怎么制作的吗？

早在1700多年前，我国古代制图学家裴秀就提出了“制图六体”理论，通过分率（比例尺）、望准（方位）、道里（距离）、高下（地势起伏）、方邪（倾斜角度）和迂直（河流、道路的曲直）等理论总结了地图制作的经验和方法。裴秀的“制图六体”对后世制图的影响十分深远，直到明末西方的地图投影方法传入中国，中国的制图学才迎来再次革新。

如今，一张纸质地图的制作需要通过测、编、绘、印四个步骤，下面就为大家详细介绍一下吧！

第一步“测”

地图制作的第一步是“测”，主要目的是获得地物的位置信息。由于地球并不是一个正圆体，其表面高低起伏变化大，确定地面点的位置，需要建立统一的坐标系，确定它的水平和高程的零点，也就是起算点（X、Y、Z）的（0、0、0）点。其中，大地原点是经纬度的起算点和基准点，水准原点是高程的起算点和基准点。在我国地图测量的起算点中，大地原点在陕西省永乐镇，水准原点在青岛。

我国当前使用的最新国家大地坐标系是2000国家大地坐标系，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心 ，是 测制国家基本比例尺地图的基础。

确定坐标系统之后，利用各种测量仪器、传感器以及集成系统，对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集，并且通过关联各类型地物要素（如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素，居民地、道路网、通信设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素），形成基础地形图或基础地理信息数据库。

目前获得地物空间地理信息的方式主要有外业测量、航空遥感测量、街景采集、无人机航拍、三维激光扫描等，由于获取信息的方式日趋多样便捷，所以数据的类型也更加丰富。

第二步“编”

地图制作的第二步是“编”。通过测量获得各类数据和信息后，如何在此基础上制作成各类用途的地图呢？这就需要为地图的绘制设计规则，并且遵循相关地图编制行业规范。

编制中，根据实际工作需要，首先要确定地图制图区域和尺寸大小。

制图区域关系着地图内容的范围大小和制图核心，一般有全国、省、市域、县域和城区范围，有时还会因工作需要定制特定区域范围的地图。

尺寸大小关系着地图的载体大小和应用场景，一般有全开、对开、4 开、8 开、16 开等常规尺寸。景区旅游地图通常采用 2 开或 4 开的尺寸，这样更方便携带和手持查看，办公挂图或作战图则采用全开或更大尺寸，便于更全面详细地展示图中各类地理要素。

不同的制图区域和地图尺寸决定了地图的比例尺大小，也同样决定了地图内容的详细程度。比如，一张实际比例尺为 1：3200万的中国地图，图中表示内容主要有省、自治区、直辖市界线，特别行政区界线、省级行政中心等信息。一张实际比例尺为 1：1600 万的中国地图，与 1：3200 万的中国地图相比，在内容上增加了地级市行政中心、县级行政中心等信息。

一张实际比例尺为1：740万的城区地图，与1：1600万的中国地图相比，在内容上增加了地区界以及更多的县级行政中心。

在尺寸不变的情况下，表示区域范围越小，比例尺就越大，地图所能展示的内容就越详细。

其次是确定地图的内容表示。

除了基础地图外，根据需要还会编制专题性地图，地图内容的主次信息表达会更加分明，地图设计的层次感也会更加强烈。

最后是确定地图表达方式。地图的表达方式主要包括数学基础、地图符号、图例和图面视觉效果设计四个方面。数学基础设计即地图投影、制图网格密度及地图比例尺的设计。地图符号设计是专题地图中最重要的部分，具有科学性、准确性、实用性、艺术性。图例是地图上使用符号的归纳和地图内容的必要说明，便于读图和理解地图内容。图面视觉层次主要体现在专题要素突出、有层次差别。地图构图要保证地图主题得以充分表现，图名、图例、比例尺、文字说明、图片、图 表、附图等共同组成一个和谐的整体。

第三步“绘

地图制作的第三步是“绘”，就是依照设计好的规则利用数据成果绘制成地图。在传统制图时代，制图者使用专业绘图工具以手工绘制的方式制作地图，制作一张地图往往需要大半年时间。由于传统地图制作工艺复杂 、耗时较长，所以每一幅地图都十分珍贵。在古代，通常能使用地图的都是帝王，甚至大部分官员都没有资格使用地图。

不过，到了数字化制图时代，依靠地理信息数据库进行数据提取、综合取舍、分层符号转化、图外整饰，可以更加便捷地实现地图数字化绘制。

第四步“印”

地图制作的第四步是“印”。地图绘制好之后，在印刷出版前，需要按照相关法律法规通过自然资源部门的地图审核，审核通过的地图 ，就可进行制版印刷了。

通过以上四个步骤，最终我们才能看到一张精美的地图。所以，一张地图的诞生并不简单，它的背后凝聚着测绘专业人士的汗水和智慧。

随着科学技术的发展，地图的内容、形式、载体也在不断变化，除了传统纸质地图，目前还有电子地图、手机地图、互联网地图等各类地图产品，它们以各自独特的方式服务于城市建设和人民生活。

珠峰航空重力与遥感综合测量项目现场

该成果由中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心牵头完成，牵头完成人为陈斌、熊盛青、栾晓东、高子弘。

其主要进展及创新：

1.首次在珠峰地区开展了高精度航空重力与遥感综合测量，获取了目前世界上精度最高、覆盖区域最大的珠峰航空重力(覆盖面积1.27万km2，总精度1.1mGal)和遥感测量综合数据，大幅提高了珠峰及周边高程起算面的精度。通过航空摄影和航空激光雷达测量数据的融合处理，构建了分辨率达20cm的遥感三维实景地形、地貌数据模型。

2.针对珠峰高程测量的高标准要求，项目以改装和集成创新、国际领先的“航空地质一号”为飞行平台，解决了航空物探与遥感两大类装备、五套设备在多种组合形式下的多参数同步综合测量相互干扰等一系列技术问题，首次集成了包含自主研发和引进的航空重力仪、航空摄影仪和激光雷达测量仪，处于国际领先水平的航空物探和遥感多参数大规模综合测量系统，满足了项目测量要求。

3.创新形成了高寒高海拔区的飞行方法、质量控制、后期处理成图等全套的航空物探遥感综合调查方法技术体系，为今后开展极地和世界其它极艰苦地区的测量工作奠定了基础。