2017年6月13日，第六届地理信息开发者大会(WGDC2017)在北京国家会议中心盛大开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办，秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨，WGDC已走过六个年头，如今成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。
此次大会以1+16的形式举办，汇集了国土资源、智慧城市、智能驾驶等多个领域的专家共襄盛举。其中国土资源峰会作为传统测绘行业的“重头戏”，邀请到了多位业内领导和专家到场支持。
峰会上，国家特邀国土资源监察专员、北京林业大学测与3S中心主任、空间信息智能感知国家测绘地理信息局工程技术研究中心主任冯仲科教授为大家带来了题为《全民测量检测国土格网覆盖》的精彩演讲，以下为演讲实录：
尊敬的各位领导、各位同学、各位同行朋友，今天我给大家核心介绍的题目是，如何通过全民测绘和检测这样一种技术手段，对于我们国家，乃至全球的国土资源，实行格网式的覆盖监测。
归纳起来，我将从以下四个方面扼要的介绍：
首先我们介绍一个非常有趣的问题，一个智能手机或者一个平板，对我们大家来说，人人都可能拥有的一个工具，可以不可以进行测绘工作?
一直以来测绘工作以精密、精准和高度和高清为依据。今天看来一个普通的手机，或者平板，在一定意义上，它就是一个电子经纬仪，我们拿着一个1200万像素的手机，焦距在300毫米左右，可以把它通过测量系统变成一个没有补充系统的电子经纬仪，测量倾角，测量水平角的精度在30米的范围内可以达到5秒级的精度，因此手机就是一个电子经纬仪式的仪器。手机同样是一个摄影测量仪，摄影测量仪在很多情况下，表现为要让它焦距定焦，而大部分的手机和平板它的焦距是定焦的，恰好满足了摄影测量的要求和条件。
与此同时，手机又是一个三轴陀螺仪，我们摄影测量当中可以通过手机进行量测，同样手机也可以当一个测距仪。一个普通的手机，当我们对它加一个广电测距仪的时候，基本上就可以变成一个电子原尺。在4米的范围内，以3毫米的精度测量两个点之间的距离，这是手机的一个功能。而这样功能的实现，往往不会让手机用户产生更多的费用。与此同时手机上进行卫星导航的这种精密定位，落到两个厘米的定位精度不是不可能的。
如此看来，我们的手机就是一个典型的便携的、人人都可以拥有的，甚至在一定程度上是一个平民化的测量仪器，这对我们来说，对于整个测绘系统来说，对于我们感兴趣的目标物来说，意味着一场有意义的革命。
在座的各位都知道，有一些地理学的专家，把全世界的老百姓照在手机上，发表在公开的网站上的相片，这些相片，包括一些风景相片，也包括一些个人的相片，把这样的相片利用大地坐标、经纬度、GNSS，这样一些信息，最终把它拼接成一张世界地图的时候，大家都知道，这一张世界地图，在某种角度上去看的时候，它比我们目前常见的，所见的各种仪表感应上为直尺的，包括各种分辨率的地图，都要更加显现出来它的魅力所在。因为大家知道，一个遥感影像，包括摄影测量所反映的地面分辨率是与我们除了几个主要的参数之外，是利用我们摄影与目标之间的距离成反比例关系。手机摄影通常条件下，就是距离我们感兴趣的目标物非常的接近，这个时候，它的分辨率，它的精度，它的效果就能够给我们带来更多的机会和机遇。
今天，我们可以肯定的认为，测绘装备的进步在整个行业当中是一个指导的要素，在行业效率的提高当中是一个主要的元素，在行业效益的提升当中是一个主要的因素。包括我们行业效果的表达上它又是一个首要的科技。
在整个测绘装备，进步的步伐当中发生了技术革命。第一次技术革命表现在1840年鸦片战争前后，以游标经纬仪和铟钢尺精密角距测量，第二次技术革命是光学经纬仪和光学测距仪，第三次技术革命是全站仪，第四次技术革命是GPS的车险，发生在1995年前后，而我们今天整个信息科技领域迎接着第五次技术革命，既点云技术，以影像技术，包括航天、遥感的影像，包括无人机和有人机的航空影像，也包括了地面，包括以手机这种最为简单的工具为代表的地面式的测量，以这些影像为基础的，基于空间，还有三维激光，几何模式的这种典型测量。我们国家正在第三次、第四次以及第五次技术革命的时光当中成长、发展、壮大着我们的国家地理信息与测绘的产业。
我们可以看一下经典测绘对于我们整个测绘当中的进步，到了导线测量，最少也得需要4个人甚至5个人。到了小平板地形测图，最起码5个人，在座的极少数的都是老同志，大部分都是我们的青年学生，希望集合在你们身上。可是我们这些老同志一定记忆犹新，画一个地形图，一点一点的测绘是多么的辛苦，是何等的辛劳，尤其是每年暑假，大热的夏天，许许多多的测绘和非测绘专业，都要完成这个使命，它的效率何等的低下。
在林业，我所知道的行业当中，到今天为止，测杆、测高器、光学罗盘这些简单的工具仍然在行业当中进行着工作，进行着应用。
我们再回过头来看，一个以条码尺和电子水准仪的新一代的电子水准仪，就减了一个人，3个人就可以作业，因为电子水准测量实现的是一种自动辨识。再说全站仪测量，不管我们整个测距模式，有活动目标，今天全站仪测量只需要一个人，或者最多两个人就可以进行这种地面高精度的控制点的测量，这个测量的原理，就是单点极坐标的原理，大大的降低了人工。
第三个卫星导航的NGSSRTK/CORS技术，单点作业和双点测距原理，可以使我们一个人或者单点高精度的测距。还有3D激光扫描，卫星，再到空气有人机或者无人机的空间测绘，再到地面上的3维激光扫描系统包括车载式的，背负式的，目前这种仪器太大、太重、太贵，仍然在困扰着这种仪器大范围内的推广和使用。
因此，在这样一种背景之下，一种两个人都可以同时作业的多点测角前方交会的点云技术应运而生，同时用于国土资源的调查和监测，给我们测绘目标的快速测量和高效测量，以及我们普通老百姓没有受过测绘和城市训练的人进行这种测量，开辟了得天独厚的条件，创造了一种新的可以让普通老百姓都能够进行测量的技术。
整个北京林业厅，林业大学的精准林业团队，通过和企业之间的有效合作，以大数据、云计算、手机终端建立了空天地一体化的点云以及云计算的测绘系统。在实际应用当中日益产生了一些效率，效益和效果。
首先，我们研发无人机，研发多旋翼的无人机，尤其针对传感仪，70年代的从业者喜欢全站仪，一次扫描一个点，到了80年代的时候，可能我们更多的测绘从业者喜欢的是RTK，传感仪大家已经对它表现出来了极大的不满意和不感兴趣。
如何我们的全站仪变成一台三维激光扫描仪，或者让它成为由一次测量一个点的仪器变成一次测量一个面的仪器，我们研发了这种CCD全站仪，这种仪器的核心，就在于我们用全站仪的角度、距离测量系统，精确地测量摄影测量的外方翼元素，进而用一个定焦CCD镜头，完全前方我们感兴趣的每一个像点上三维目标的运算，因此它是全站仪，有一次有意义的革命，从事使我们的全站仪由一次测量一个点变成一次测量一个面。
与此同时，RTK摄影仪就是把RTK技术，和我们的手机、平板以及CCD镜头，有效使用起来的时候，使得我们整个在地面或者非地面其他状态，用RTK和手机测定他的外方定元素，包括三个限量元素，XYZ，以及三个角量元素，进而使我们手机或者平板控制下的，地面摄影测量相片，变成一个全站仪RTK，由一次测量一个点变成一次测量一个面，进而大大提高我们测绘的效率。
当然我们也可以拿着一个普通的相机，甚至一个普通的手机或者一个普通的平面，进入一个测量区域之后，按照走走停停去照相的模式，让我们一个感兴趣的区域内能够恢复它的3D仪器。今天我感到特别高兴，上午开会的时候就有一个企业拿出来了一张他的宣传卡片。他的宣传卡片上的第一个，居然和我们目前的想法惊人的相似。也就是说用全站仪，每次测量一个点坐标的这个时代对于我们80后、90后的天子骄子们，确实是一个低效的劳动，而我们用一个普通的数码相机或者一个手机进入一个区域之后走走停停，照照写写，这样的话照样能够把这个区域内的地图按照3维能够把它形象、生动、高精度的表达出来，我们这个团队这些年来致力于这种技术的研发。
这里边还有一个有兴趣的题目，我们把一个望远镜加上一个平板仪，再用手机结合起来，对泰山、华山这种远景上生长的，我们森林调查工作者不能去进行实地观察的地方，通过我们的望远镜测量进行观测。
无独有偶，去年我们在美国访问的时候，美国号称全世界最大的激光公司，曾经给我们宣称他们有这么一款装备和仪器。告诉我们，他们不给我们中国的解放军训练提供这种装备，只给我们中国的人民警察提供这种装备。当时，已经是北京时间凌晨4点半的时候，我马上让郭士生把这个产品发过来，同时负责任的告诉他们，我们自己的团队，也能生产这样的产品，而且通过跟707研究所的合作，跟我们国家重要的军事单位提供了批量的产品服务。这组产品的核心把遥远的地方上的影像，通过一个摄影测量和测距模式，变成他研究感兴趣区域内的三维坐标，是一个已知的东西。
与此同时，我们和北京测绘院合作研发了这种基于地面精准测量的测量仪，我们通过一个APP，通过一个镜头，自动通过WIFI传递这个影像信息。最终，可以不用存储，就能够把地下管状的尺寸、形状、大小都测量出来。大家知道，这个测量作为城市系统的心脏，怎么样把它的五脏六腑，在我们不下去、不发生意外、不发生煤气中毒、不发生洪水淹死的情况下能够进行精确测量，我们想摄影测量，地面摄影测量，必然是一种有效的手段和方式。
与此同时我们在森林上展开的研究包括形成的经理系统平台，森林病虫害的调查等等都进行了相关的研究。而且日益把我们以手机、平板为代表的仪器和工具，用扫一扫，照一照的方式，代替原来要爬山、涉水，要进行直接的一棵树一棵树的测量，变成了一次用一张，或者拿几张相片测量就能解决这个问题。
有几次在地面摄影测量的体系当中，通过软件和硬件的有效结合，彻底地突破了单张相片就能恢复一体的这种别有挑战性的难题。
我们研发的相关产品在整个中国林业调查当中的核心业务当中得到的一些应用，并取得了一些令人满意的成果。尤其在森林林火的蔓延，森林林火的防控，以及森林林火预测预报等方面都做了一些令人满意的工作。这是地面摄影测量，以及不伐倒一棵树就能进行测量，等等这些方面。
怎么控制森林的生长，由此形成一些知识产权，以及相关的一些成果。我们把重点回归到全民测绘检测国土格网覆盖这个方案方面来。核心通过我们政府的引导，科技的主导，全民参与，全域覆盖，分层分级，在注重我们生存环境的条件下，我们如何实现国土格网的覆盖方案的获取获得。当然它和我们国家基础的测绘，和我们地理国情的监测之间有着千丝万缕的关联和关系。只不过是基础测绘和我们的地理国情监测都是政府要花去很大的代价下获取的一种数据或者获取的一种效果和结果。
我们这儿考虑的是在高斯，克吕格坐标系之下，按照一个平方公里建立国家级/省级的格网，而且在整个格网体系当中淡化行政界限。
以此为基础，我们在每一个格网内分县市统计，分出来地块，包括宗地和森林上的小班。手机，用手机或平板摄影测量以及社会调查统计的方式，看看在一个平方公里的国土上，建筑物，构筑物的比例体系，道路、交通设施比例，制备的类型、盖度、平均高、平均胸径、生物多样性、生物量、蓄积量、碳汇量，这样以来一个普通的老百姓，我们附近住的局面，我们每天随意的照相，我们只要把照相的时候，他的经纬度，这些数据经过我们制定之后，我们把生活最为相关的生态资源，一些森林能够给我们提供氧气和森林二氧化碳，我们就能把它做完。我们结合这些照片，从北京市按照比例，通过我们本科的地质专业的实习完成了这样一个使命，取得了一个比较好的效果。耕地、林地、园地、草地制备覆盖率，地形与地势特征，生态环境特征PM2.5，气候气象特征，水资源及湿地比例，社会、经济、人口等等方面的情况。
整个摄影测量的方案对我们专业测绘队伍来说可能是按照系统的方案进行，对于我们一个普通的老百姓，我们想怎么照相就怎么照相。这儿你来照，那儿他来照，剩下没人照的，我们等着有一天总会有人来照，时间长了，这个照片具有足够重叠度的时候，这一带的立体就能得到有效的恢复。限于时间，我们就不再给大家做过多的介绍。正好我的时间也到了，谢谢大家聆听。谢谢!
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