三峡大坝“弯曲”乌龙的背后

近日，一则有关卫星遥感图像的乌龙事件刷爆了网络——网上有些别有用心的人，根据在谷歌地图上截取的三峡大坝卫星影像，在其社交账号上妄称，“中国的三峡大坝已经变形，一旦溃堤，半个中国将生灵涂炭”。

随后，中国航天科技集团有限公司在其官方微博上贴出了高分六号卫星今年6月初过顶三峡上空时拍摄的图像，证明三峡大坝安然无恙。

与此同时，中国长江三峡集团有限公司也公布了关于三峡大坝运行以来的监测资料。数据表明，截至2019年4月：坝基累计垂直位移在1.45-26.69毫米之间，坝基上下游方向水平位移在-0.24-4.63毫米之间，坝顶上下游方向水平位移在-1.82-28.70毫米之间，变形主要受水位和温度影响呈周期性变化，各项指标均在设计允许范围内。这样的变形量绝对与谷歌地图上那歪歪扭扭的图像对不上。

那么，谷歌地图上那张歪歪扭扭的三峡大坝图像又是怎么一回事呢？进一步核实表明，谷歌地图上的卫星图像的表现很不稳定。

这张被用来造谣“三峡变形”的谷歌卫星地图，拍摄于2018年2月23日，但谷歌地图在2018年9月拍摄的另一张图片则显示三峡大坝一切正常。最夸张的一张谷歌卫星图拍摄于2015年，从这张图中大家可以明显看到三峡大坝已经严重扭曲了。

卫星图像怎么会出现这种问题呢？

我们知道，人造地球卫星是以第一宇宙速度不断绕地球旋转。这样的话，遥感卫星沿着其运行路径拍摄的图像其实是地球表面的一个条带，如果要获得全球的遥感影像，就需要把这些拍下来的条带拼接在一起。

另外，光学遥感卫星需要配合太阳对地球的光照才能取得好的拍摄效果，其轨道面与太阳光入射角必须保持固定的角度，这样的轨道被称为“太阳同步轨道”。卫星拍摄了一个目标之后，由于地球的自转，当卫星绕地球转一圈回来时，原来拍摄的目标已经不在其镜头之内了，甚至已经相隔数千公里之远。

除此以外，遥感卫星拍摄地球表面得到的原始图像本身就存在着几何变形。

另外，地面物体的高程也会对卫星图像的几何校正产生影响。

具体看过谷歌地图不同时间拍摄的三峡大坝图片的朋友可能会注意到，有的图片拍摄的是大坝的正上方，有的图片拍摄的明显是大坝前上方，可以看出大坝正面雄伟挺拔的身姿。这就是地物高度对于卫星图像的影响，高度较高的物体顶端可能会位于与其基座不同的地理坐标上。因此，对于很精确的卫星图像几何校正，还需要引入地面高程数据。

除此以外，通过卫星对地面进行拍照，还经常受到云层的影响。为了得到谷歌地图那么大区域的全球卫星图像，工作人员不得不进行填补镶嵌的工作，用天气良好情况下拍摄的照片替换一部分被云层遮盖的图块。

卫星图像听起来简单，其实后续的加工处理十分繁杂。从这次事件我们可以看出，谷歌地图也并不是神乎其神。