全国工程勘察巨匠、北京市测绘手艺研究院原副院长杨伯钢已处置测绘工做39年。39年来，杨伯钢主持完成了北京数百个建立工程的测绘，为北京市城市体检和城市治理工做供给手艺支持，助力政府治理愈加科学化、智能化和精巧化。
数字城市、三维重建、主动驾驶、多源远感地量灾害、卫星影像判读、斗极卫星导航系统、月球火星都能用上……你根本不会把那些无比高峻上的新事物跟马路上那群身穿黄马甲，扛着丈量仪器，照来照往不知在干啥的外业工做人员联络起来。
在普罗群众的认知里，传统测绘就是先测后绘，用经纬仪、水准仪、测距仪丈量往获取数据，然后用鸭嘴笔、圆规绘图，最初的产物次要就是单一的地形图和在地形图根底上编绘的公用地图，与我们的生活没有间接关系。
然而比来二十多年，信息手艺加快了人类社会的运行速度，测绘学的学科内涵发作了浩荡改变，若何界定测绘学的含义，已是世界列国测绘工做者所存眷的问题。
在全国工程勘察巨匠、北京市测绘手艺研究院原副院长杨伯钢看来，测绘的定位不竭在提拔，跟着现代科技开展，测绘已经扎根各行各业，成了不成或缺的存在，测绘做的是让各人都能用的工具。
39年来，杨伯钢主持完成了北京数百个建立工程的测绘，他主持的北京市第一次天文国情监测工做，为北京市城市体检和城市治理工做供给了手艺支持;在北京市地下管线信息系统、天安门根底设备治理系统、“海淀城市”大脑、北京市不动产注销系统等方面，则助力政府治理愈加科学化、智能化和精巧化。
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杨伯钢，博士，传授级高级工程师，全国工程勘察设想巨匠，北京市测绘设想研究院原副院长，城市空间信息工程北京市重点尝试室主任，北京测绘学会理事长。受访者供图
既做了，就做好
杨伯钢大学学的是城建工程丈量专业，1983年结业后不断处置那项工做，到如今39年。他头发灰白，穿夹克和衬衣，一笑，微露一对虎牙。院里的同事描述他，嗓门大，中气十足，特殊有激情，永久风风火火的。
“我上大学前对那个专业一无所知，并且丈量自己就是小专业，相比照较偏”，杨伯钢自述本身性格中规中矩，既做了，就做好，于是39年来不断坚守在测绘消费科研一线。
那时候的丈量分两个专业，一类是大地丈量，经常往荒郊野外走，水准仪、平板仪、测距仪、三脚架……全套几十斤重的测绘配备都要靠人力背上山，一两个月不见人烟，风餐露宿不说，还时常有碰着野兽毒虫的求助紧急，他们很随便被辨认，往往被晒得黢黑。
另一类别是工程测绘。固然没有那么辛勤，但在城市里也要经常处置外业，一张施工网格图，需要每隔50米打上一个坐标，每处细节都要细心绘造、每个角落都不克不及落下。那时候利用的是最原始的拉力计和钢尺，每次丈量需要至少施加8公斤的力，才气测得有效数值，“用拉力计测上一天，会拉到手酸得没法握笔写字，晚上我们还要对峙绘图。”
杨伯钢做的就是工程测绘。大学结业时被分配到北京市测绘处(北京市测绘设想研究院前身)丈量四队担任功课员。丈量道路、绘造规划红线、对建筑施工工程停止校验，是他的日常工做。
1988年，干了五年外业的杨伯钢到海南分院当手艺负责人，一年后回到北京，其时北京的上地开发区、亦庄开发区先后成立，从只要荒地到楼宇建立再到修通公路，“每一份规划设想的图纸，都需要我们的地形图，每一幢建筑的施工，都需要我们定桩放样”，所有的数据都是杨伯钢带队一个一个丈量出来的，而且打破性地完成了从工程丈量、市政丈量到综合丈量的改变。
固然说，测绘那个行业属于“幕后英雄”，工程完成后，荣誉都是设想者和建立者的，但“楼盖起来、路修好了之后，我们也有荣誉感。因为测绘人员投进太多的心血和汗水，所以工做固然辛勤，但成就感也十分强，那可能就是它最有魅力的处所吧”，杨伯钢说。
杨伯钢曾经在赤道几内亚停止一个新城市选址的丈量使命，做航片现场调绘，那是做全要素地形图的根底。假设调绘时揣度错了位置、用错了符号、综合取舍不妥或者注错了名称和数字，地形图也会经常呈现同样的错误,“测绘工做常是差之毫厘，谬以千里，因而必然要非常准确，要实在，要实事求是”。本地情况清爽，人烟稀少，但因为不熟悉天气，经常被暴雨浇在工做现场，还会遭到尺寸不小的毒蛇的威胁。
2003年，杨伯钢在赤道几内亚停止一个新城市选址的丈量使命。受访者供图
在海口开展市政道路测绘时，他前一天立尺丈量的点位，第二天就被施工车辆铲出一条大蛇，“想想实是挺后怕的”。
1994年起头，杨伯钢任北京市测绘设想研究院副院长。
彼时，测绘手艺也从以光学仪器为标记的传统测绘手艺系统，到以航空航天远感、卫星导航定位、天文信息系统为核心的数字化测绘手艺系统，再到初步成立以数据获取实时化、数据处置主动化、数据治理智能化、信息办事收集化、信息利用社会化为特征的信息化测绘手艺系统。
为地下管线建数据库
北京的三环路曾经在2002年停止了系统革新，此中全长48公里的全线测绘工做就是杨伯钢带队完成的，其时次要是对道路出进口、雨水口、桥梁伸缩缝、交通标记牌、交通检测设备等重点施测。杨伯钢说，“其实就是为施工供给一些根底信息，好比哪里有地下水管不克不及动，哪棵树需要移，什么标记能何在什么位置”。
从那时起头，杨伯钢就重视到了北京城市地下管线的重要性。
城市地下管线，是指城市范畴内供水、排水、燃气、电力、通信、播送电视、工业等管线及其从属设备，它们担任着传送信息或输送介量的工做，是城市的“生命线”和“血脉”。陪伴着城市快速开展，地下管线设备规模不竭扩展、负载量敏捷进步，但与此同时，城市地下管线建立规模不敷、底数不清、治理程度不高档问题逐步凸显。
杨伯钢说，北京的地下管线情状十分复杂，于清朝开建，历年来展了一层又一层，因为没有一套完全、可继续更新并利用便当的综合地下管线信息系统，城市地下管线存在反复开挖、第三方施工毁坏等现象，大雨内涝、油气管线泄露等突发事务也时有发作，出于城市平安重要保障的需要，必需摸清来龙往脉，搜集多方信息。
杨伯钢率领团队对北京城市各类地下管线停止测绘，按1:500大比例绘造综合管线工程图，构成实在详尽的地下管线档案材料，成立构成完全准确的信息库。
2017年，北京市地下管线根底信息普查工做胜利成立起8万公里的二维、三维地下管线数据库，已核实的管线长度相当于绕地球赤道两圈多。那项手艺功效已到达国际先辈程度，后续全国多地摘用那项手艺，完成了50余万公里管线的平安查询拜访。
2015年，国务院办公厅出台《国务院办公厅关于加强城市地下管线建立治理的批示定见》，提出成立地下管线综合治理信息系统，以称心城市规划、建立、运行和应急等工做需要。
2020年，杨伯钢（右）率领团队在天安门地域停止测绘。受访者供图
“从一起头到如今继续不竭地往推进那件事儿，我算是积极的鞭策者”。杨伯钢说，从2003年起头不断到如今，北京市测绘设想研究院建成的地下管线的综合信息系统，每年更新的管线数据大约在1500公里。
为什么要每年更新?杨伯钢说，“管线数据搁那两年就没人敢用，搁上五年就是一张废纸，数据要更新才有活力，将来测绘天文信息行业将构成跨界合成新业态，数据获取从单一传统测绘到引进互联网数据源，构成寡源寡包数据更新形式。”
用高科技立异测绘办法
跟着国民经济的高速开展，超高层建筑起头增加，测绘工做碰着了新的难题。
2005年中心电视台新台址建立工程开工建立，工程主楼两座斜塔楼呈倾斜状，顶部通过14层高的悬臂构造联为一体，若何保障从双向倾斜6度的两座塔楼在162米的高空延伸出的空间悬臂的顺利合龙，是主楼工程施工中的关键难题，此中最为关键的工做是要包管空间悬臂各构件的切确丈量定位。杨伯钢说，那对工程丈量手艺来说是一个浩荡挑战，更是一个新的世界手艺难题。
为了进步平面基准点的竖向传递精度，杨伯钢率领课题组对国 表里设备停止比力和选型，颠末现实测试，发现一些进口仪器因为调焦、人工判读领受误差等影响，无法到达工程要求的二十万分之一的精度。
为此杨伯钢率领课题组停止改进和立异，使激光仪器在长间隔检测中,无须调焦,实现了无调焦运行差,大大进步了整个检测系统的丈量精度,从而脱节了调焦误差对长间隔激光丈量的精度限造。
同时，因为建筑为异形构造，常规测绘办法无法验证肆意点和点之间实测值与设想值尺寸关系。为了掌握建筑物完工后的现实尺寸形态，杨伯钢率领团队第一次摘用三维激光扫描手艺，对特大、超高、异形、悬挑构造停止工程完工验收丈量，清晰曲看地测出楼梯每个立面的情状，胜利处理了难题。
在2022年北京冬奥会和冬残奥会上，无人机和三维激光扫描手艺也大显神通。小海陀山是北京冬奥会延庆赛区的选址所在地，复杂的山地情况，让测绘人员和仪器很难抵达，植被还会影响有效看测视线。
2018年5月，杨伯钢（左）带队在北京冬奥会延庆赛区选址地小海坨山停止测绘。受访者供图
最末，杨伯钢率领团队和远感公司手艺协做，研发出山区无人机摄影丈量手艺，频频测试合适无人机测绘的飞翔速度、高度，搭载上适宜波长的激光设备和航摄模块，高度以每70米为一个单元，通过一层层飞翔，扫描出山体的三维天文数据，颠末处置后，小海陀山间21平方公里区域的三维图像就胜利生成，一整套高山区无人机大比例尺地形图测绘功课形式也就此降生。
“实景三维模子绝不是简单的一份数据，在需要的时候，它能够实正把一座山‘摆’到你的面前。”杨伯钢说，那套模子是能够共同规划设想随时利用的支持东西，能高效、精准地做到区域信息的可视化。
三维激光扫描手艺不只能“画”出山脉，也能辨认精巧到毫米的误差。国度雪车雪橇中心属于复杂的异形建筑，赛道长度1935米，设置有16个弯道，更高设想时速134.4千米。为了包管运发动在高速竞技中的平安，赛道的完工丈量精度要到达毫米级，任何一点细小的形变，都逃不外三维激光扫描的“火眼金睛”。
三维相关手艺还实现了建筑、文物、遗址的“数字孪生”。实景数字天安门的构建、三维立体实景中轴线、首钢园区炼铁炉工业遗址、汶川地震什邡市的震后遗址……那些贵重的场景，都已被杨伯钢率领的测绘团队利用三维激光扫描手艺留存下来，“不管是做为汗青的存档，仍是对日后的庇护、修复、治理，那项工做都非常有意义。”
让北京的天文信息“活”起来
现在，测绘天文信息做为一个手艺密集型行业，不竭立异是其最明显的天禀，跟其他行业大数据、物联网、区块链那些以前与测绘很少沾边的新手艺，已被杨伯钢巧妙地与测绘相融，努力于天文信息科技办事首都规划建立和治理。
在杨伯钢看来，测绘的定位在不竭提拔，跟着现代科技的开展，测绘已经扎根各行各业，成了不成或缺的存在，“测绘就是根底数据+专业属性+阐发利用+智能化，最末，测绘要做的是让各人都能用的工具，让信息替代人往跑路”。
2010年，杨伯钢率领团队，将已有的数字测图、航测手艺、高分卫星影像等手段与工程材料连系，第一次完成了北京市城区范畴400平方公里1∶500根本地形图、平原地域4000平方公里1∶2000根本地形图、全市域范畴16500平方公里1∶10000根本地形图的绘造。同时成立起天文信息按期更新机造，包管城区范畴内每年更新，六环以内地域两年更新一次，紧跟城市日新月异的开展改变，让北京的天文信息“活”了起来。
那套城市根本比例尺地形图测绘一体化系统是国内初创，不只办事于北京城市总体规划施行、核心区庇护、城市副中心建立等工做，还妥帖到了全国百余个城市。
比拟于其他城市，北京的情状愈加特殊。做为超大城市，针对生齿、情况、水资本、交通等“大城市病”痛点，杨伯钢提出了一个新的构想：构建一套面向特大城市的天文国情普查监测框架系统，对地盘操纵、生态改变、城镇扩大等动态天文国情信息停止继续的动态监测。
那项工做没有任何胜利体味可供借鉴。杨伯钢率领团队构建了内容目标、手艺办法、软件东西和功效利用形式，颠末近10年的继续更新，构成了北京市天文国情监测数据库和相关功效。
基于生齿繁衍得出用地数据、摸清北京“海绵城市”建立底数，初次查清了全市500余万栋单体建筑及全市高精度、无缝笼盖的地表笼盖等数据……一系列科学数据的产出，为城市治理的科学决策、科学评判、科学治理助力。目前，那项手艺已在全国337个地级以上城市得到利用。
助力不动产注销信息系统
不动产测绘关键手艺及原则化研究是国度公益性行业科研专项，是北京市参与世界银行营商情况查核的重点项目。
2015年6月起，杨伯钢就率领项目组通过天文信息+大数据、物联网、云计算等多种手艺的利用，完成了不动产注销数据摘集、建库与平台建立的全流程关键手艺研究和软件研发，支持了年营业量130多万的北京不动产注销发证工做。
2020年2月，“区块链+不动产注销”七个利用场景正式上线。有效缩短了不动财产务打点时间，削减了多项纸量素材，出格是抵押注销与抵押登记注销营业申请，不需要到不动产注销大厅，在网上就能够打点，实现了不动产不碰头注销。
目前，北京市不动产注销信息系统已实现表里27项数据共享，包罗北京市天然资本委内部的9类证件信息，如《建立用地规划答应证》《规划前提》等，以及住建委、市公安、市场监管、民政、银保监等11个部分的18类信息，设想户籍生齿、婚姻注销、金融答应证、营业执照等。
不动产注销科技功效在全国31个省份的100多个地市得到利用，撑持了全国“第一本”和北京市“第一本”不动产注销发证，累计发证超越万万次。
近期，杨伯钢又在摸索测绘产物与主动驾驶手艺的合成。一张“切确的图”是主动驾驶汽车运行的底子支持，地图必需切确到“车道级”，并实现地图数据实时更新，才气包管主动驾驶汽车“大脑”在行驶中做出准确决策。
在北京经开区的全国首个网联云控高级别主动驾驶示范区，杨伯钢正在和团队开发称心平安、保密要求的寡源更新形式，摸索构建“车、路、云、网、图”网联云控形式，让车辆能随时获取最精准的地图数据，更大限度实现车路协同。
2020年起头，已近退休之年的杨伯钢又担任起院城市空间信息工程北京市重点尝试室主任的重任。做为北京市政协委员，他近几年曾屡次提交了办事城市规划建立的相关提案，此中《关于开展全市范畴内栖身小区管线普查的定见》《打造2022年冬奥会残奥会高操行地图办事产物和加强治理的定见》等，均获得了市指导的批示，并被列为优良提案。
杨伯钢认为，将来的测绘将是“空六合一体化、室闺房外一体化、地上地下一体化、汗青现状规齐截体化”的“四位一体”图景。
他说，跟着天文信息财产立异才能的不竭提拔，与新一代信息手艺不竭合成开展，将催生出更多的新产物、新办事和新业态。能够说，天文信息将成为信息社会建立和政府智能治理的重要支持，将来开展的前景非常宽广。
新京报记者 刘旻
编纂 胡杰 校对 刘越