Two Centuries of Surveying and Mapping in India
Madhav N.Kulkarni
(印度理工学院土木工程系)
印度测绘的历史是伴随印度文明本身发展的历史。从古印度地图,到现代空间技术的使用,古印度在地图生产领域取得了卓越的成就,主要表现在地图生产的艺术性和科学性上,古印度地图和具有对称性的古代建筑就是最好的证明。古印度和现代的天文学家和数学家都对测绘科学的发展做出了巨大的贡献。1767年,印度最高制图机构印度测量局(Survey of India(SOI))的建立是印度次大陆测绘领域发展的一个重要里程碑。印度国域涵盖不同的地形,从喜玛拉雅雪峰到恒河平原,从印度东北部茂密的雨林到拉贾斯坦邦沙漠,绘制古印度地图这个挑战性的工作由印度测量局来完成。
印度测量局拥有许多优秀的测量员,他们用遍布次大陆的3000多个高精度的地面站,完成了印度的大三角测量,并在此基础上确定了世界最高峰珠穆朗玛峰的精确高度,这是印度测量局最值得庆祝的成就之一。* 印度测量局用了两个世纪的时间完成了印度国家大地网的测量工作,这些网构成了整个国家基础制图的基础,并于60年代中期完成了1∶50000比例尺制图,1∶25000比例尺地图也即将完成。
传统的制图过程是很复杂的。制图包括两个要素,一是所要绘制地区的草图,二是地面特征点或控制点的精确位置。所有这些工作都要求在开阔的场地上,使用经纬仪和卷尺(后来被电子测距仪EDM取代)来进行长度和角度的地面测量,为了保证测站之间可视性良好,测站通常是建在塔上。世界上大多数国家的测绘机构,包括印度测量局,都是使用这些传统技术来完成国家大地测量和地图生产的。
20世纪早期航空照片在印度的引入使得图像的获取变得容易些了,然而,制图所需地面控制点的精确定位仍然采用地面测量方法,直到70年代空间地面测量技术的引进。第一个基于空间的定位系统:TRANSIT NNSS,是1958年由美国海军研发的卫星导航系统,70-80年代印度将它和地面测量结合使用。印度也生产“多普勒测量接收器”,其他的空间测地系统,如激光测距卫星(SLR)等,尽管从60年代就投入使用,但主要由于复杂性和高成本,它们对印度的制图工作并没有直接的贡献。
20世纪晚期引进的遥感影像,在很大范围内取代了航空照片。印度已成功发射了几个遥感和测绘卫星,还有许多卫星正准备发射。对测量来说,GPS成本低、功能强、操作简单,在它发射后的几年里就成为最受欢迎的定位系统。GPS被广泛应用于各个领域,其中包括陆地、航空和海洋导航、地籍测量、城市车辆导航、高速公路上GPS-GIS的集成应用、地震和滑坡监测、地壳结构变形研究等等。从精确定位到地图生产,从商业应用到科学研究,从小比例尺地图到大比例尺地图,可以说,GPS技术给印度现代测绘领域带来了真正意义上的革命。
GIS-GPS技术发展的3个主要因素包括:仪器、软件和人力。尽管GIS不需要特殊的仪器,但计算机技术的使用对于GIS来说意义非凡,为了有效地利用资源,大多数公立部门和私立部门也是越来越多的使用GIS技术。在GIS软件开发中,全球市场上还没有印度开发的软件。在人才培养方面,印度许多学术和职业机构都提供GIS的相关课程。
对于常规测量,GPS是传统测量强有力的竞争技术。许多政府科研机构和非政府性组织,包括印度测量局、印度地磁机构、国家地球物理研究机构、国家信息中心、喜玛拉雅地质机构、数学模型和计算机模拟中心、国家遥感中心,还有许多教育性机构和大学,都从事和GPS相关的工作。尽管市场上有印度生产的GPS仪器,却没有印度自主开发的GIS软件。印度为了更好地开展GPS技术,正考虑将坐标从WGS84水准面向印度水准面转化,并且计划建立一个国家GPS中心和GPS跟踪站来确定卫星的精确位置。
GPS-GIS的发展要求测绘技术人员必须具备一定的专业技能。印度一些大学/学术机构,如安娜大学、尼赫鲁技术大学、海得拉巴大学等都提供GIS-GPS的理论课程,土木工程和地理专业的本科和研究生都开设测量学/测地学/制图课程;一些机构也开设硕士研究生和博士研究生的相关课程,其中印度遥感协会开设地理信息系统/遥感专业的研究生课程;为了某些领域的特殊需要,还有一些培训机构设有短期培训班。
信息技术的重大革命,专业技术人员的培养,现代测绘技术的应用,还有电子仪器和软件开发领域的发展,这些都意味着印度的测绘工作有一个美好的未来。印度的GIS-GPS工业正经历着快速的发展,希望在不久的将来,数字制图和现代测量技术不只是改变了工程规划和实施的方式,也将会使印度的十几亿人民能够达到新的思想境界和更高的生活水平。
李淼编译自Survey Review 2006,38(300)
*注:由于印度当时为英国的殖民地,故通常认为最先测出珠峰高度和确定珠峰为世界第一高峰的是英国人。
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