原標(biāo)題:專家談三峽大壩“彎曲”烏龍:谷歌地圖并非神乎其神  

  三峽大壩“彎曲”烏龍的背后(科教大家談)

三峽大壩雄姿。三峽大壩雄姿。

  近日,一則有關(guān)衛(wèi)星遙感圖像的烏龍事件刷爆了網(wǎng)絡(luò)——網(wǎng)上有些別有用心的人,根據(jù)在谷歌地圖上截取的三峽大壩衛(wèi)星影像,在其社交賬號上妄稱,“中國的三峽大壩已經(jīng)變形,一旦潰堤,半個(gè)中國將生靈涂炭”。

  隨后,中國航天科技集團(tuán)有限公司在其官方微博上貼出了高分六號衛(wèi)星今年6月初過頂三峽上空時(shí)拍攝的圖像,證明三峽大壩安然無恙。

  與此同時(shí),中國長江三峽集團(tuán)有限公司也公布了關(guān)于三峽大壩運(yùn)行以來的監(jiān)測資料。數(shù)據(jù)表明,截至2019年4月:壩基累計(jì)垂直位移在1.45-26.69毫米之間,壩基上下游方向水平位移在-0.24-4.63毫米之間,壩頂上下游方向水平位移在-1.82-28.70毫米之間,變形主要受水位和溫度影響呈周期性變化,各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。這樣的變形量絕對與谷歌地圖上那歪歪扭扭的圖像對不上。

  那么,谷歌地圖上那張歪歪扭扭的三峽大壩圖像又是怎么一回事呢?進(jìn)一步核實(shí)表明,谷歌地圖上的衛(wèi)星圖像的表現(xiàn)很不穩(wěn)定。

  這張被用來造謠“三峽變形”的谷歌衛(wèi)星地圖,拍攝于2018年2月23日,但谷歌地圖在2018年9月拍攝的另一張圖片則顯示三峽大壩一切正常。最夸張的一張谷歌衛(wèi)星圖拍攝于2015年,從這張圖中大家可以明顯看到三峽大壩已經(jīng)嚴(yán)重扭曲了。

  衛(wèi)星圖像怎么會(huì)出現(xiàn)這種問題呢?

  我們知道,人造地球衛(wèi)星是以第一宇宙速度不斷繞地球旋轉(zhuǎn)。這樣的話,遙感衛(wèi)星沿著其運(yùn)行路徑拍攝的圖像其實(shí)是地球表面的一個(gè)條帶,如果要獲得全球的遙感影像,就需要把這些拍下來的條帶拼接在一起。

  另外,光學(xué)遙感衛(wèi)星需要配合太陽對地球的光照才能取得好的拍攝效果,其軌道面與太陽光入射角必須保持固定的角度,這樣的軌道被稱為“太陽同步軌道”。衛(wèi)星拍攝了一個(gè)目標(biāo)之后,由于地球的自轉(zhuǎn),當(dāng)衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)一圈回來時(shí),原來拍攝的目標(biāo)已經(jīng)不在其鏡頭之內(nèi)了,甚至已經(jīng)相隔數(shù)千公里之遠(yuǎn)。

  除此以外,遙感衛(wèi)星拍攝地球表面得到的原始圖像本身就存在著幾何變形。

  另外,地面物體的高程也會(huì)對衛(wèi)星圖像的幾何校正產(chǎn)生影響。

  具體看過谷歌地圖不同時(shí)間拍攝的三峽大壩圖片的朋友可能會(huì)注意到,有的圖片拍攝的是大壩的正上方,有的圖片拍攝的明顯是大壩前上方,可以看出大壩正面雄偉挺拔的身姿。這就是地物高度對于衛(wèi)星圖像的影響,高度較高的物體頂端可能會(huì)位于與其基座不同的地理坐標(biāo)上。因此,對于很精確的衛(wèi)星圖像幾何校正,還需要引入地面高程數(shù)據(jù)。

  除此以外,通過衛(wèi)星對地面進(jìn)行拍照,還經(jīng)常受到云層的影響。為了得到谷歌地圖那么大區(qū)域的全球衛(wèi)星圖像,工作人員不得不進(jìn)行填補(bǔ)鑲嵌的工作,用天氣良好情況下拍攝的照片替換一部分被云層遮蓋的圖塊。

  衛(wèi)星圖像聽起來簡單,其實(shí)后續(xù)的加工處理十分繁雜。從這次事件我們可以看出,谷歌地圖也并不是神乎其神。(作者為中國航天科技集團(tuán)有限公司一院專家)