“1411”与“1821”的“特异功能”
设计“1411”、“1821”两种胶片过程中,我遇到很多技术与其他方面的问题。试制胶片需要反复试验,不是简单上天一次就能完成,设计、感光测定、飞行、摄影,都是我的任务,试制是保定胶片厂的任务,我不厌其烦地做空中试摄试验,做出一批样片就上一次天,一次改进一点儿,最后终于趋近完美。感谢国家的支持,因为做胶片需要用到一种非常昂贵的化学试剂,这种试剂十分难做,庆幸的是国家化工部门研制出来了。
夔中羽设计的青藏高原专用“1041”大宽容度黑白全色片和“1411”黑白全色红外片最初空中摄影试验使用的飞机——里-2
夔中羽设计的“1411”黑白全色红外片和“1821”彩色红外片空中摄影试验使用的飞机——伊尔-14
“1411”片成为产品后,被广泛用于大城市航空摄影。1977年我参加邓小平主持的“全国自然科学学科规划会”期间,一天晚上12点左右,空军航测团用车把我带到北京南苑机场。空军当时用我设计的“1411”胶片在北京航摄,但石景山到前门斜着的一线无法摄影。为什么呢?石景山的烟雾污染非常大,那一带斜着的一条线直到前门,在空中看不清地面的房子。
空军没法完成航摄任务,让我看看应该怎么办,我一看便说:“你们胶片的使用方法错误,胶片是我设计的,但你们没有用我的方法来使用,如果加上深色的滤光镜就可以正常航摄了。”普通或者是进口的黑白片不能加深色滤光镜,如果加了感光度就不够了,但“1411”胶片可以加深色滤光镜,因为它还有红外感光。空军接受我的意见后,第二天他们的航摄全部成功,底片上所有的景物都看得清清楚楚,后来沈阳市航摄用的也是我的胶片和方法,全部成功。
“1821”片成为产品后,被大量用于科研、资源调查、环境监测、测绘与军事领域。在腾冲遥感、破案侦查、探查阿尔泰金矿、三峡水利工程、城市规划等诸多方面,“1821”片均作出贡献。
唐山大地震后没多久,北京发生一起命案。顺义有个农民在农田里发现一个破旧的麻包,打开麻包里面呈现出一颗人头,他赶紧报告了公安部门。公安部门闻讯开始全力缉拿凶手,破案线索是麻包上印着的文字,但麻包已经腐烂很破旧,字迹模糊得无法识别,公安干警一直无法破案。因为公安部门与保定胶片厂联系密切,所以他们就到胶片厂寻找适用的胶片,结果选中“1821”胶片。
干警使用“1821”胶片,再加上他们自有的特种摄影技术,麻包上的字迹立刻显现出来:“某某菜市场”。字迹显示该麻包为某菜市场专用,警方破案的线索清楚了,顺着线索追查,第二天案件便被侦破,凶手是菜市场的人。如果没有“1821”胶片,谁也看不清麻包上的字迹,一般的相机与一般的方法是照不出来那些字迹的。
1987年10月13日《科技日报》刊登出一条消息,大意为:中国科学院遥感所等三个单位使用“1821”胶片在新疆阿尔泰地区发现两处大型金矿,这是国内第一次使用遥感照相机寻找到矿脉。当时科研人员所使用的遥感技术及金矿的情况属于机密,媒体没有相关的报道。后来我去科学院调查,询问相关人员:“你们是怎么照下来的?”他们把科研报告拿出来,我们就遥感技术进行了交流。因为金矿与地表间有一层过渡的指示剂,即所谓的间接指示剂——云母,“1821”胶片对云母特别敏感,在摄影过程中很容易发现云母,发现云母便间接找到下面的金矿。
长江三峡前期工程航摄使用的也是“1821”胶片,此胶片可以解决许多其他胶片航摄过程中解决不了的问题。例如移民款估价问题,政府移民前要统计农民的住房及田产情况,移民款通过统计结果计算。“1821”胶片不仅可以将农民的柑橘林清晰地航摄下来,还能分辨出柑橘树是否有病,甚至柑橘树的年龄都能分清。普通的胶片航摄柑橘林照下来的仅是一片树林,根本无法辨别柑橘树的详细情况。
研究18-23MSP大像幅多光谱航空摄影技术
20世纪80年代初,我与民航工业航空公司(该公司此课题组组长是牛普宁)共同研究成功“18-23MSP”技术,它的全称是“18厘米×18厘米—23厘米×23厘米大相幅多光谱航空摄影技术”,此方法主要特点是可以一边获取遥感图像一边测精确地图,两个产品一次飞行完成。过去测地图的航空相机是18厘米×18厘米或23厘米×23厘米像幅的相机,照的像大多数是黑白的,极少数顶多用些天然彩色,无法满足现代对航空影像质量的要求。现代要求用航空相片能测图,还要求航空相片能提供更多的地理信息,如植物分类、岩石分类、污染情况等,这就需要带有地物光谱信息的航空相片。遥感工作开展以来,中国一直由国外进口6厘米×6厘米的多光谱航空相机,此种相机虽能拍摄遥感图片,但且不说影像质量差,还不能用来测图。故要想获取两方面的资料,就要同一地区飞两次。“18-23MSP”可以解决这些问题,一次飞行完成两项任务。
1981年,夔中羽与民航工业航空公司研制的18MSP大相幅多光谱航空摄影机机组
1982年,夔中羽与民航工业航空公司研制的23MSP大像幅多光谱航空摄影机机组
18-23MSP投入生产后,在不少地区航摄效果良好。在湖南开展血防的人偶然发现“18MSP”的新用途,原来血防人员不能准确知道哪儿有血吸虫,他们平时采用对可疑地段整片区域撒药的方案。我的“18MSP”法对血防人员的工作帮助很大,他们通过观察航摄回来的相片可以准确找到血吸虫寄生钉螺分布区,防治工作真正做到了有的放矢。血防人员非常喜欢我设计的“18MSP”方法。毛主席的诗词《送瘟神》说的就是血吸虫这种“瘟疫”,“18MSP”的诞生可以说为血吸虫病的防治帮了忙。
“18MSP”法除帮助血防工作外,我还用此方法为深圳特区成立服务。1980年深圳特区成立前,国家要为特区划定地理界限,测绘局派我使用“18MSP”技术为特区航摄。航摄的照片很清晰,国家根据这张相片划定深圳北部的界限、六个过港港口的位置以及南部与香港的地理关系。后来这张相片图挂在深圳政府的会议厅。
1982年,在“18-23MSP大像幅多光谱航空摄影”课题的空中摄影试验所用飞机——安-30前留影
获得肯定的胶片
我以在莫斯科大学所学的“地物光谱学”为基础,以设计“特殊性能的新型空中摄影感光材料”为主要手段,来提高航摄影像质量,这是我多年科研工作的技术路线。我为青藏高原航空摄影专门设计了“大宽容度黑白全色航空摄影胶片”(原称“大L片”,投产代号“1041”);为克服风沙、烟雾和阴霾设计“黑白全色红外航空摄影胶片”(原称“6875”片,投产代号“1411”);为森林、农作物、城市等调查设计了“彩色红外航空摄影胶片”(投产代号“1821”);为大相幅多光谱航空摄影设计“单光谱航空摄影胶片”(投产代号“1441”、“1442”、“1443”);为远程导弹海上落点测量专门设计“550航空摄影胶片”。其中“1041”片在完成青藏高原航摄任务后,又被扩大用于黄昏拂晓空中侦察摄影,而“1411”片和“1821”片自1976年12月以后被扩大用于中国返回式遥感卫星对地摄影。“1041”、“1411”和“1821”片获全国科学大会奖,18-23MSP(含“1441”、“1442”、“1443”片组),获国家科技进步二等奖,“1821”片获国家发明二等奖。