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民国时代航空摄影测量的开创与应用:中国测绘史学习笔记

 晴耕雨读天 2022-12-24 发布于广西

  航测一号航摄飞机(来自《中国测绘教育史》,解放军出版社)

中国测绘史学习笔记

民国时代航空摄影测量的开创与应用

撰文:老村长

2020年10月16日于北京

        航空摄影测量在中国的推广、研究与应用,始于民国时代中期(1930年),当时主要用于测绘军用地形图。这是世界军事变革和军事测绘技术发展推动的结果。

        十七世纪以来,欧洲列强争相掠夺殖民地,战争连续不断,而热兵器出现后,战场范围和火炮射程超越了指挥员的视野,需要精确的军用地形图作保障,促使各国军队建立专门的测绘机构和测绘队伍,以测绘战备地区的军用地形图。初期,主要使用平板仪进行实地测绘。但是,采用该方法测绘地图,不仅工作量大,而且效率低下,难以适应快速测制大面积军用地形图的要求,急需寻求新的测图技术、方法和手段。

        十九世纪中叶,法国陆军上校劳赛达特利用问世不久的摄影照片,测制了万森城堡图,标志着摄影测量的诞生。1901年德国人普夫里希立体坐标量测仪和1903年美国人莱特兄弟飞机的发明,使航空摄影测量成为了可能。第一次世界大战中第一台航空摄影机问世,航空像片被用于分析敌情和地形、制作敌方阵地平面图和修测地形图,促进了航空摄影测量的发展。由于航空摄影测量比平板仪测图有明显的优越性(如视野开阔、快速获得大面积地区的像片等),使航空摄影测量成为20世纪以来快速测制大面积地形图最有效的方法。


  1918年测绘的1︰5万比例尺地形图局部(来自《中国地图学史》,测绘出版社)

       中国在清末光绪年间,根据新式军队组建和新式武器运用的需要,开始成立军事测绘管理部门和培养军事测绘人才,并测绘了局部范围的军用地形图。1912年进入民国时代后,北洋政府袁世凯吸收了练新军需要加强测绘的经验,于1914年制定了“十年速测计划”,令各省测绘全国1︰5万军用地形图,以保障北洋军队作战的需要,但由于袁世凯的倒行逆施,南方诸省讨袁,北方军阀混战,计划并未得到顺利实施。1929年,南京政府在北洋政府“十年速测计划”执行未果的基础上,由参谋本部陆地测量总局制定了《全国陆地测量十年计划》(民国19~28年),决定采用航空摄影测量新技术,将军用地形图测绘与地籍测量结合进行,由陆地测量总局统一组织实施。


  二十世纪30年代使用的蔡氏纠正仪(来自《中国测绘史》第2卷,测绘出版社)

        要掌握和应用航空摄影测量新技术,首先需要培养航空摄影测量人才。1930年3月,陆地测量总局开办了航空摄影测量研究班,选各省陆地测量局有地形测量经验的人员参加,聘请德国人史匹斯、瑞士人瓦伦任教学顾问,以培养中国的航空摄影测量技术骨干。教学中,调用广东省已经从瑞士购进的航空摄影仪、小型纠正仪、精密立体量测仪等航空摄影测量设备。1931年秋,陆地测量总局设立航空测量队。1933年春,航测研究班学员毕业后,成为航空测量队的技术骨干。为了集中航测力量,陆地测量总局将浙江陆地测量局的航测设备和人员,调入航空测量队。同时,又从德国、瑞士等国引进了一批航空摄影测量设备,到1936年陆地测量总局航空测量队的航测设备已经比较配套。


  米塞什密特M18—D型单翼航摄飞机(来自《中国测绘史》第2卷,测绘出版社)

       1930年11月,浙江水利局与德国汉莎航空公司合作,对钱塘江进行航空摄影测量,引进了米塞什密特M18—D型单翼航摄飞机1架、航空摄影机1台和蔡氏纠正仪1台,于1931年5月开始航摄。1932~1939年,航空测量队航摄并测制南京、镇江、江阴、上海、杭州等地要塞地形图1283幅,其中1︰1万图903幅,1︰2.5万图284幅,1︰5万图96幅。此外,还航测地籍、铁路、水利等工程地图86321幅,其中1︰1000至1︰2000地籍图84597幅,其它大比例尺地形图246幅,像片略图1478幅。1936年6月,航空摄影测量队开始专测军用地形图。1936年2月至1937年9月,航空测量队航测了徐海地区(包括山东部分地区)1︰5万比例尺地形图28幅。


  1943年航测的1︰5万比例尺地形图局部(来自《中国地图学史》,测绘出版社)

        全国抗战爆发后,飞机空中飞行航摄受到限制,摄影、测图所用材料来源中断,航测内业测图仪器大多封存,随陆地测量总局辗转搬迁,多有损坏,航空摄影飞机移交航空委员会,航空测量队改作平板仪测量的地形测量队,航测业务处于停滞状态。1944年6月,在美国要求下在重庆成立了中美合作航空测量队,任务是测绘西南地区1︰100万航空图,1945年该队撤销。航空测量队名为中美合作,实为美国人主持,成立一年内对大半个中国领土进行了航空摄影,内业测图在美国进行。当时集中了中国几乎所有的大地测量成果和各种地图资料,全部运往美国,中方参加航测的人员也从重庆去了美国。美国采用中国的上述资料和美国国防部陆军制图局拥有的中国测绘资料,制成中国江苏、浙江、安徽、福建、台湾、广东、广西、贵州、云南等地1︰5万比例尺地形图约2000幅,并编制了1︰25万比例尺地形图。然后,交还中国若干资料或复制品。


航空摄影测量学家王之卓教授(来自互联网)

        中国航空摄影测量的开创,促进了航空摄影测量人才培养和著述的发展。1931年春,中央陆地测量学校在南京重建后,即开设航空摄影测量专业,至1949年6月共培养航测专业学员442人,其中三年制正班(寻常班)187人、四年制正班(大学部)83人、一年半训练班(简易科)172人。广东省陆地测量学校也开办过航空摄影测量班,培养正科航空摄影测量学员72人。1939年,顾葆康编著的《航空摄影测量学》一、二集出版。该书是中国早期的航测著述,叙述了航空摄影测量的基本理论知识、主要仪器、作业方法、像片纠正、辐射三角、立体测图、成图工序等,对介绍、推广和运用航空摄影测量新技术以及培养航测人员起到了较好的作用。1947年7月,王之卓、陈永龄、夏坚白合著的《航空摄影测量学》由商务印书馆出版发行,该书在序言中指出当时国内航空摄影测量研究与应用的现状:“对航空摄影测量有研究之兴趣者,在国内尚不多见,而航空摄影测量之应用,亦不甚为社会所注意”,因而“著者希冀此书出版后,能将该学广泛介绍于我国人士更能进而促进我国测绘事业之发展,则幸甚关!”表达了航空摄影测量学者对发展中国测绘事业的强烈愿望。

        1930年3月,陆地测量总局航空摄影测量研究班的开办,是中国航空摄影测量的开端,与当时世界各国相比不算太晚。1930年11月,浙江水利局对钱塘江进行的航空摄影测量,是中国航空摄影测量应用的开始。1931年秋,陆地测量总局航空测量队的成立,标志着中国有了专门的航空摄影测量技术队伍。航空摄影测量队成立后,运用航空摄影测量技术测绘了局部地区的大比例尺地形图。全国抗战爆发后,对航空摄影测量技术的发展与应用造成一定影响。但民国时代航空摄影测量的开创与应用,对中国测图技术的发展起到了重要的促进作用,也是中国测绘基本完成向近代测绘转变的重要标志之一,为新中国成立后全面应用该方法测绘全国陆地基本比例尺地形图进行了先期探索和实践,在人才、技术等方面奠定了基础。

        注:1.本文在学习《中国测绘史》第2卷(测绘出版社,2002)、《中国地图学史》(喻沧、廖克编著,测绘出版社,2010)、《中国测绘教育史》(王树连等著,解放军出版社,2011)等文献基础上编撰而成。

        2.王之卓,航空摄影测量学家,1909~2002年,河北丰润人,1932年毕业于上海交通大学,1980年当选中国科学院学部委员,曾任中山大学、同济大学、武汉测绘学院教授,上海交通大学校长、武汉测绘科技大学名誉校长;陈永龄,大地测量学家,1910~2004年,北京市人,1931年毕业于清华大学,1980年当选中国科学院学部委员,曾任西南联合大学、同济大学、中山大学教授,武汉测绘学院副院长、华南工学院院长、国家测绘总局总工程师;夏坚白,大地测量学家,1903~1977年,江苏常熟人,1929年毕业于清华大学,1955年当选中国科学院学部委员,曾任同济大学教授、校长,中华民国中央测绘学校教育长,武汉测绘学院首任院长。三人均于1939年获德国柏林大学工学博士。

        版权归作者老村长所有。

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