今天在泰伯網看到了一篇文章,大致是說三峽歪了?不存在的,謠言!到Google earth上看了一下三峽的影像,哈哈哈,有意思,真「歪」了。我咋沒想到這玩意也能寫篇文章呢?哈哈哈,罪過,做技術要謹慎,那到底歪沒歪呢??本文就解釋一下,她為啥「歪了」。

盡量用漢語說,嗯。

先上個圖吧。這就是「歪」了的三峽:

看上去真的歪了,量一下看看。

這……工程質量挺好啊……偏移8米都沒事?

好吧好吧,不賣關子了,開始解密,到底怎麼肥事?

要解釋這個問題,我得說幾個知識,才能說得明白,有意思的地方也就在這,寫這篇文章的原因之一也是因為不苟同泰伯網上給出的解釋:

用戶看到的谷歌衛星圖,並非衛星直接拍攝,而是經過一系列演算法處理形成,由於谷歌地圖和我國地圖的某些演算法不同,因此顯示某些場景出現偏差。

甚至……

谷歌地圖顯示的三峽片區的地形,經常會出現不準確的地方,因為「坐標被處理過的」。

想笑。

衛星圖不是衛星直接拍攝的是啥拍攝的?你自己定義了一個坐標偏移跟Google有啥關係??谷歌地圖和我國地圖演算法不同難道是你把圖賣給Google讓他自己去做拼接疊加了???

這圖是衛星拍的沒跑,甚至可以知道是Maxar公司2019年拍攝的影像。泰伯網所謂的系列演算法實際上是微分糾正演算法。

那麼啥是微分糾正咧?要說清這個問題,還有一個前置知識要說:

當我們說上帝視角時,其實就是在空中俯瞰大地,但說起正射影像時,我們希望得到的是一種直上直下的投影。如下圖B(圖上網上找的,侵刪哈)

這大概是古希臘的古典美了,因為實際生活中,我們的採集影像設備不是這個原理,甚至包括我們的眼睛,也不是這個原理。正射投影有優美的數學關係,但是我們不能原生的採集到正射投影

我們現在所使用的面陣相機成像原理如下圖:

這種投影是中心投影,將相機鏡頭朝下裝在飛機上,採集地面數據,類似於這樣:

當地面非常平攤時,這種成像就可以當做是正射投影,因為看起來沒啥區別。不過,讓我們來看一下地面有較大起伏時的情況:

這時候拍出來的照片有點像這樣:

這可不是我們所期望的,既能看見左邊樓的立面,又能看見右面樓的立面,應該是都看不見纔是正射投影啊!沒有優美的數學關係。你甚至可以發現有很多衛星影像也有類似的效應:

如果說三峽「歪了」,為什麼不說這些樓要倒了呢?

微分糾正就是用來消除投影差的,投影差有很多種,有高程引起的,有相機中心投影引起的,有飛機拍攝照片時的飛行姿態引起的,消除了投影差,我們就可以得到優美數學關係的正射投影圖!

上兩張圖高樓傾斜,看上去是拍在地面的感覺主要是由於高程引起的,因為用來在微分糾正中計算投影差的高程是地面高程,不是樓頂高程!不用樓頂高程的原因大概是不易獲取,即時獲取了,也需要進行大量計算,互聯網免費的影像還給你做這種計算?

或者大家可以這麼理解,如果不能獲得地面起伏的高程數據,就不能獲得正兒八經的正射投影影像(注意這裡不是正射影像)。(按正射影像DOM的定義,他並不是真正的正射投影,只是其中加了一些糾正。真正的正射投影叫真正射TDOM)這部分內容有點複雜,我已經盡量說漢語了(捂臉)。

啊,解釋了半天,終於可以說回正題了。

三峽衛星影像「歪了」的原因,就是因為Google沒有準確的高程數據!!做微分糾正時,把影像拽偏了!!!

好,先印證一下我的想法,在Google earth裏把地形加進去看看:

三維的東西通過照片很難看出立體感。

想法驗證,三峽地區的高程亂的一批。壩南乾脆起個大坡

壩體變形位置與高程突變位置基本一致,印證了我的猜想。

問題解決。呼。

說幾個題外話,三峽這種軍事重點關注區域地理信息數據非常敏感。雖然間諜衛星在天上實時拍照,但沒有準確的高程數據,境外勢力還是不能獲得準確的空間三維坐標,沒有準確的高程信息也會影響平面坐標精度,所以阻止境外勢力非法測繪依舊非常重要!希望大家積極舉報非法測繪!!

另外如果大家去看三峽的Google影像的話,會發現這個地方有多處拼接,顏色不一樣,景物不一樣,非常明顯,這確實是拼接而成的衛星影像,不過都是用Google合作夥伴的數據啦,國內這個地方的數據如果賣給國外,判個通敵罪什麼的一點不為過。至於拼接的原因嘛,我就說不太好了,總之就是拼出最能表現地表地物地貌的內容了,可用不同圖商的衛片拼接,也可用不同時期的衛片拼接。

最後,三峽真的沒有「歪」,這個鍋三峽不背。

以上。

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本來這篇文章就想刺激一下泰伯網那不嚴謹的新聞,沒想到收穫了這麼多瀏覽和贊。本文的留言加上註冊測繪師羣裏發生的一些事情,讓我想再更新一下內容,咱們還是用漢語先講技術。

「開始說沒變形,後來又承認變形」

建築物變形這件事幾乎是無法避免的,任何建築物都會有變形,就像任何測量都會有誤差。如果說三峽大壩一丁點變形都沒有,那纔是真正嚇人的新聞了。

通常來說建築物變形有個允許範圍,只要不超過這個範圍,建築物都是安全狀態。當變形量接近允許值時,建築物監測隊伍會發出預警,如果我沒記錯的話50%,80%,90%允許變形量都會發出強預警,如果變形有進一步蔓延的趨勢,肯定會選擇關閉建築物功能。

說起變形這件事,就離不開尺度和精度。比如說,建築物允許變形量為10cm,即10cm內變形對建築物的結構和功能不會產生任何影響。在大型或重點建築物工程中,都會在建築物運營階段加入變形監測內容,定時的去觀測建築物的變形量。一般來說,建築物會在一段時間之後停止變形,即我們常說的「沉降到位」。除非發生地質變化,這樣的建築一般會延長變形觀測間隔;相對的,如果發現了建築物變形趨勢,會縮短變形觀測間隔。

像三峽大壩這樣的重點大型建築,想都不用想,肯定採用的是實時變形監測,利用GPS接收機(可跟你用的手機GPS不一樣哦)全天候觀測變形監測點變化,估計還有各式各樣的感測器感知變形。

於是你問我,那三峽大壩到底有沒有變形?

如果我是變形監測工作人員,我假如告訴你三峽大壩一丁點變形都沒有,那是翫忽職守;但是假如允許變形量是10cm,現在的變形量是5mm,這樣的變形量有影響嗎?

這大概就是為什麼一開始說沒有變形,後來又「承認」了有變形。開始說的沒有變形是說大壩運行沒有問題;後面承認有變形是從專業技術角度說的,但是這個變形完全在可承受範圍內啊!如果大壩真有衛星影像上的變形量,估計我們早該救災去了,還在這談什麼喫不喫瓜的。

這本是一篇技術文章,沒想到摻雜了這麼多政治

好多帶節奏的,我把這事從技術角度解釋清楚也說我這是爛文章,這不可氣;可氣的是泰伯網作為專業的地理信息新聞網站居然把那麼不專業的解答放了出來;更可氣的是註冊測繪師隊伍裏也有人完全不按專業思考,只聽新聞媒體胡解說亂解讀!(氣死我了)

咱們就事論事,就三峽變形這事來說,我是不相信的,真有那麼大變形,大壩早在網上發帖前就垮了。時間可以證明一切,謠言不攻自破。

最後燻疼一下測繪工作者

測繪工作技術性比較高,一環扣一環,有些東西確實不好解釋,我解釋這些問題也連帶出來很多基礎知識。對於非測繪專業的普羅大眾,要全面理解測繪是很難的。也就造成了被人利用不懂專業知識,造成恐慌心理。

然而測繪工作量大,要求的技術高,常常在野外,既有體力勞動又有腦力勞動,缺一不可,撇家舍業的,最終得到的是外行們的不理解,收入也不高。可偏偏地理信息對於每個人都息息相關;甚至關乎國家利益,國土安全。賺著賣白菜的錢,操著賣黃金的心。

做slam的說我們做測繪的要求那麼高精度幹什麼,精神病?

做計算機的說我們做測繪的這東西有什麼難的,不是很簡單麼?

好女不嫁測繪郎。誰願意嫁一個天天不著家的人呢?那我們測繪工作者在野外做的這些事情,又是為了什麼呢?

最最後,感謝將文章看到底的你,感謝那些給我贊的朋友們。很開心自己能讓大家瞭解一些測繪的東西。

更新於2019年7月10日凌晨

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