三峡大坝咋就又“歪了”捏？
每到夏季 ， 关于三峡大坝的谣言总会随着强降雨一起到来 ， 不是歪了变形了 ， 就是决堤在即 。 今年 ， 概莫能外 。一、三峡“歪了”？先上个图吧 。 这就是“歪”了的三峡：
看上去真的歪了 ， 量一下看看……
这……工程质量挺好啊……偏移8米都没事？好吧好吧 ， 不卖关子了 ， 开始解密 ， 到底怎么肥事？要解释这个问题 ， 我得说几个知识 ， 才能说得明白 。 有意思的地方也就在这 ， 写这篇文章的原因之一也是因为不苟同泰伯网上给出的解释：用户看到的谷歌卫星图 ， 并非卫星直接拍摄 ， 而是经过一系列算法处理形成 ， 由于谷歌地图和我国地图的某些算法不同 ， 因此显示某些场景出现偏差 。甚至……谷歌地图显示的三峡片区的地形 ， 经常会出现不准确的地方 ， 因为“坐标被处理过的” 。想笑 。卫星图不是卫星直接拍摄的是啥拍摄的？你自己定义了一个坐标偏移跟Google有啥关系？？谷歌地图和我国地图算法不同 ， 难道是你把图卖给Google让它自己去做拼接叠加了？？？这图是卫星拍的没跑 ， 甚至可以知道是Maxar公司2019年拍摄的影像 。 泰伯网所谓的系列算法实际上是微分纠正算法 。那么啥是微分纠正咧？要说清这个问题 ， 还有一个前置知识要说：当我们说上帝视角时 ， 其实就是在空中俯瞰大地 ， 但说起正射影像时 ， 我们希望得到的是一种直上直下的投影 。 如下图B（图网上找的 ， 侵删哈）：
这大概是古希腊的古典美了 ， 因为实际生活中 ， 我们的采集影像设备不是这个原理 ， 甚至包括我们的眼睛 ， 也不是这个原理 。 正射投影有优美的数学关系 ， 但是我们不能原生地采集到正射投影 。我们现在所使用的面阵相机成像原理如下图：
这种投影是中心投影 ， 将相机镜头朝下装在飞机上 ， 采集地面数据 ， 类似于这样：
当地面非常平摊时 ， 这种成像就可以当做是正射投影 ， 因为看起来没啥区别 。 不过 ， 让我们来看一下地面有较大起伏时的情况：
这时候拍出来的照片有点像这样：
这可不是我们所期望的 ， 既能看见左边楼的立面 ， 又能看见右面楼的立面 ， 应该是都看不见才是正射投影啊！没有优美的数学关系 。 你甚至可以发现有很多卫星影像也有类似的效应：
如果说三峡“歪了” ， 为什么不说这些楼要倒了呢？再给你们“康康”效果比较差的倾斜摄影模型的扭曲：
这个应该是只使用了正射影像做了倾斜模型 ， 所以建筑物立面没有采集 ， 导致全是拉花 。 左边的正射看上去很正常只是告诉大家 ， 成果也有扭曲的时候 ， 不过这属于失败案例 ， 一般人我不告诉他 。 （手动狗头）像点位移的测绘学科解释
如上图 ， 是框幅式相机的成像几何分析图 。 在理想状态下 ， 相机底片与拍摄地面平行 ， 地面地物所呈ABC位置如图 。 为了方便研究 ， 我们把底片那个倒三角形根据全等三角形性质转到下面来 ， 更方便 ， 实际效果是一样的 。实际拍摄过程中往往相机底片不能与地面平行 ， 有误差才是测绘中常见的情景 。 比如底片变成了红色那个面的样子 ， 这就会在照片上 ， 对ABC三点产生点位位移 。 我们再看高程有起伏的情况 。
当地面E有起伏地形AA0 ， BB0时 ， 在中心投影的相片上 ， 会产生aa0 ， bb0线段 ， 但其实在垂直投影时 ， AA0 ， BB0应该完全重合 ， 是同一个点 。 这就是刚才我们在上面那些图看到的效果 。微分纠正就是用来消除投影差的 。 投影差有很多种 ， 有高程引起的 ， 有相机中心投影引起的 ， 有飞机拍摄照片时的飞行姿态引起的 。 消除了投影差 ， 我们就可以得到优美数学关系的正射投影图！根据有关的参数（相片姿态或者飞机姿态 ， 像元大小和像元数量 ， 相机镜头焦距）与数字高程模型（DEM ， 也就是地面高度） ， 利用相应的构象方程式 ， 或按一定的数据模型用控制点解算 ， 从原始非正射投影的数字影像获取正射影像 ， 这种过程是将影像化为很多微小的区域逐一进行纠正 ， 且使用的是数字处理方式 ， 故叫做数字微分纠正 。因数字影像是由像元素排列组成 ， 原理上最适合点元素微分纠正 。 但能否真正做到点元素微分纠正 ， 它取决于能否真实地测定每个像元的物方坐标（XYZ） 。其实换成汉语说 ， 就是如果能知道AA0 ， BB0的高程 ， 就可以通过计算方法 ， 将正射影像上点的位置改正过来；如果没有真实高程的话 ， 计算机就不能分辨A和B到底是因为高程起伏变化 ， 还是地面地物本身就是这样 。上两张图高楼倾斜 ， 看上去是拍在地面的感觉主要是由于高程引起的 ， 因为用来在微分纠正中计算投影差的高程是地面高程 ， 不是楼顶高程！不用楼顶高程的原因大概是不易获取 ， 即时获取了 ， 也需要进行大量计算——互联网免费的影像还给你做这种计算？或者大家可以这么理解 ， 如果不能获得地面起伏的高程数据 ， 就不能获得正儿八经的正射投影影像（注意这里不是正射影像） 。 （按正射影像DOM的定义 ， 它并不是真正的正射投影 ， 只是其中加了一些纠正 。 真正的正射投影叫真正射TDOM）这部分内容有点复杂 ， 我已经尽量说汉语了（捂脸） ， 如果实在不能理解也没关系 。啊 ， 解释了半天 ， 终于可以说回正题了 。三峡卫星影像“歪了”的原因 ， 就是因为Google没有准确的高程数据 ， 做微分纠正时 ， 把影像拽偏了！好 ， 先印证一下我的想法 ， 在Google earth里把地形加进去看看：
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