小特工 李金洋
在我家,爸爸是最“贪玩”的,而且他的玩具可高级了——一架性能强劲的无人机,还带有超高清摄像头和一些“它认识我,我不认识它”的仪器。不过,爸爸却不承认他是在玩,总说自己是在工作。
用无人机工作?这也太有意思了吧!经不住我的软磨硬泡,这天,爸爸终于答应带我去见识见识。
等爸爸拿出无人机,我终于按捺不住,又是瞧又是摸,真希望自己也能拥有一台。我知道,这东西金贵得很,可得小心点儿。
“金洋,”老爸笑着说,“关键不在贵,而在怎么操控。无人机什么时候飞,怎么飞,飞起来干什么,全在我的掌控之中。你不是想知道我用无人机怎么工作吗?还不过来看看。”
听爸爸这样说,我只能暂时离开安安静静的无人机,凑到爸爸跟前。只见爸爸在平板电脑上东设置一个参数,西输入一个数字,忙得不亦乐乎。他究竟在干什么呢?
“在起飞前,我需要先给无人机设定好范围、轨迹、速度和高度等飞行参数,然后它就能按照设定的路线飞行,并连续给地面拍照。”
“拍照?原来您是摄影师啊?”我算是弄清楚爸爸的工作究竟是什么了。可爸爸却没有回答,只是笑笑说:“别急,一会儿你就知道了。”说着,爸爸开始操控无人
机升空。无人机越飞越高,越飞越远,就像一只在青山绿水之上来回飞翔的大鸟。
“瞧!”我正盯着无人机看得出神,爸爸把我拉了回来,指着电脑说道,“无人机拍摄的照片传输回来了。”
照片?岂止是照片这么简单!屏幕上是一幅三维立体图,上面的房屋、公路、田地等,简直和实地一模一样。
“无人机完成拍摄之后,会将图片传输到电脑上,然后经过电脑的精密运算,形成这样的三维立体模型。瞧,我们还可以调整观察的高度和角度。”说着,爸爸让电脑中的三维立体模型转了起来。真是太神奇了,我感觉就像是在用“上帝视角”审视整个大地。
“现在,你知道爸爸是干什么的了吧?”爸爸摸摸我的頭说道。
“我知道了,爸爸是画图的!”
“是画地图的。”爸爸笑着说,“准确地说,是测绘师或测绘工作者。你看,无人机测绘的三维立体模型完成之后,我们会在上面用国家统一的各种符号来标示相对应的地物(地球表面上自然和人造的固定性物体,与地貌一起总称地形),然后就形成了电子地图。之后,按照需要的比例,将电子地图打印出来,就是这个区域的地图了。”
“原来地图是这样做出来的呀,感觉很简单嘛。”
“以前制作一幅地图,需要耗费大量时间和精力,现在科技发达了,很多复杂的测算和绘制过程,通过无人机和电脑就能完成,不但速度快,而且精度还特别高。”爸爸一边收回无人机,一边自豪地说。
“那么,在科技不发达的时候,人们都是怎么测绘的呢?”
“这就说来话长了,金洋,你确定真的想了解吗?千万不要听着听着就睡着了哟。”爸爸打趣道。
“放马过来吧,我可是会打起十二分精神的!”
见我这么坚定,爸爸喝了口水,慢慢讲起来:“测绘,说来并不复杂。你看见对面那个山包了吗?以我们所在的这个地点为基点,测绘就是要弄清楚那个山包与我们的距离和它的高度,然后我们就能在图纸上标示出在离我们多远的地方,有一座多高的山。”
我似懂非懂地点点头,爸爸则继续说道:“早在4000多年前就有地图了。古时候,人们测绘地图的方式非常朴素,就是靠步行、骑马、乘船等方式进行简单的实地考察和测量,将所见的地理信息记录下来,再绘制到图上。不过,这样的绘制方式不但精度低,而且往往耗时长达几年甚至几十年。”
“可是,到底如何弄清楚两地的距离和高度呢?总不能拿着尺子量吧?”我问道。
“这个问题问得好。现在有了无人机,它可以自动完成这一系列工作。以前嘛,就得靠经纬仪了。经纬仪,简单点说,就是带有望远镜的量角器,能测量出目标和观测者之间的水平角与垂直角,然后再借助三角测量法等数学方法,我们就能得出想要的结果。”
爸爸说得容易,我听得糊涂。于是,他干脆在白板上边画边说:“无论是高度还是距离,都会用到与三角形有关的几何知识。先说测量高度吧。你瞧,中间这条线是经纬仪校准的基线,也就是经纬仪所处的水平面,然后以经纬仪为顶点,以基线为底边,测量目标顶端和底端所处的角度,也就是垂直角。在已知基线长度的情况下,我们就能计算出观测目标的高度。
测算距离,一般要用到三角测量法。比如说,我站在O点,要测算O点到B点的距离,首先,需要让你站在离我1千米远的A点,然后和我一起纬仪观测B点。于是,你、我和B点就形成了一个三角。因为已知我们之间的距离,以及经纬仪观测出的三者之间的水平角,就能计算出O点和B点之间的距离了。”
“哇,还真是复杂,看来以后我得好好学习几何才行。”我认真地点点头。
“后来,大约20世纪末的时候,由电脑控制的全站仪诞生了。它的度盘可以自动记录所测目标的水平角和垂直角,放射出的红外线可以探测目标距离,从而大大减轻了测绘人员的工作量,也降低了误差。”爸爸停顿了一下,说,“除了全站仪,后来又出现了遥感技术。遥感技术就是从远距离感知目标自身辐射或反射的电磁波、可见光、红外线等信息,对目标进行探测和识别的技术。人造地球卫星的成功发射,大大推动了遥感技术的发展。航空摄影就是一种卫星遥感技术。”
“刚才使用的无人机测绘是不是也算运用了遥感技术?”我举手问道。
“聪明!”爸爸夸奖道。
“原来爸爸的工作这么复杂,地图的诞生这么不容易。”听完爸爸的讲解,我不禁说道,“爸爸,我再也不说你贪玩了!”