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巧借5G设施，将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场，找不到自己的车或者开着车找不到出口，是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今，在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区（以下简称雄安新区），精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术，低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场，“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置，以及下一步该往哪走，让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是，在室内尤其是地下开阔空间，定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时，北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言：“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题，但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前，雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外，城市中地下停车场的面积也非常大。
例如，在雄安新区首个集中建成区——容东片区，众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中，会有大量的人、车、物流动，初入其中很容易迷路，如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年，国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项，在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院，成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位，展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人，路兆铭告诉记者，为了解决无法实现地下精准定位的难题，“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标：高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时，我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用，这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号，不是靠室外的铁塔基站来实现，而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者，这个系统并不神秘，就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”（信号增强器）。
在雄安新区容东片区的地下停车场，记者举目四望，看不到纷繁复杂的线路，大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子，既有合路器，又有北斗卫星导航室内分布单元，还有运营商的5G基站。在这里，一条线路连接楼顶上方，以获取北斗等卫星的定位信号；一条室分线路连接多个“小蘑菇头”，以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成，室外信号被墙体“屏蔽”，需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年，工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享，运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样，运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”，以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”，利用现有的4G/5G的室内分布系统，在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号，无需重建基础设施，只用一个简单的“加法”，就让北斗信号“混”入5G信号，构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作，背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM（即时定位与建图）架构的‘5G+北斗组合式定位算法’，实现时空信息融合，使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说，要给物体做空间定位，至少需要3个角度的观测值，而且观测值越多、定位越精准。“好比说，如果一辆车旁边站着10个人，每个人眼中车的位置都是1个观测值，那么当把10个观测值全部融合起来，车辆定位就会更精确。”路兆铭表示，“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起，精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法，路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后，2021年初，路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证，当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点，开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间，路兆铭科研团队解决了三四十种问题，例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等，使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范，目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术，在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者，这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中，用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示，他们研发的地下定位导航系统，其室内导航定位精度在2米左右，可以实现找车位等功能。经测算，与此前技术方案相比，这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今，不光是容东片区，容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示，作为在雄安新区示范应用的创新技术，这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求，更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示，借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求，潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来，地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望，能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。（科技日报记者 何 亮）
东西问｜奚志农：影像如何跨越国界成为保护自然的力量？******
中新社昆明12月18日电 题：影像如何跨越国界成为保护自然的力量？
——专访野生动物摄影师奚志农
中新社记者 韩帅南
近日，正在加拿大蒙特利尔举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)第二阶段会议上，来自世界各地一幅幅生动的野生动植物照片，让人们充分领略了大自然的神奇和美妙。
近年来，随着数码影像技术突飞猛进，自然影像成为人们认识、保护自然以及开展野外研究工作的重要手段。来自云南大理的野生动物摄影师奚志农，在近40年时间中一直实践着“用影像保护自然”的信念。他是第一个在国际野生生物摄影年赛获奖的中国摄影师，也是目前唯一入选“国际自然保护摄影师联盟”(ILCP)的中国摄影师。
影像如何跨越国界成为保护自然的重要力量？中国的自然摄影如何与国际接轨？近日，奚志农接受中新社“东西问”独家专访进行解读。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：“自然影像”是什么？拍摄自然影像的野生动物摄影师与其他摄影师有哪些不同？
奚志农：自然影像是展现大自然千姿百态的真实图片、绘画和视频。自然影像既能记录大自然中美好的一面，也会记录其受到的创伤。在过去30余年中，我通过镜头让藏羚羊、雪豹等可爱的野生动物走进公众视野，也曾通过影像让滇金丝猴、绿孔雀等珍稀动物得到保护。自然影像能够给人们带来共鸣、向往和激励。
雪豹。奚志农 摄我认为成为野生动物摄影师的首要条件是对大自然不顾一切的热爱，其次要拥有很强的学习能力，要能够从文献中学习，向科学家学习，向某一地区的原住民学习。野生动物摄影师要掌握更多的技能，像野外生存、辨识野生动植物等，还要有足够的耐心，不断寻找和等待。
中新社记者：在其他国家，自然影像在保护自然方面是如何发挥作用的？
奚志农：在北美洲和欧洲的一些国家，随处可见包含自然影像的产品，不仅仅是报刊、杂志，在桌布、餐具等各种日用品上都会出现。在这样的环境中，公众有更多机会通过影像认识自然，进而开始保护自然。
国际上一些自然摄影展览和赛事已经比较成熟，例如国际野生生物摄影年赛、英国野生生物摄影年会等。这些活动不仅成为优秀自然影像的展示平台，也成为激励野生动物摄影师继续前行的动力。
此外，自然影像与对自然界的相关科学研究紧密关联。国外的野生动物摄影师会针对某一区域展开长时间的调研和拍摄，为科研提供助力。
在中国，通过自然影像促成对野生动物、生态环境保护的事例也有很多。20世纪90年代，我多次进入云南白马雪山国家级自然保护区，将鲜为人知的国家一级保护动物滇金丝猴展现在大众面前，并由此保住了它们所栖息的一片原始森林。
我拍摄的滇金丝猴照片也被美国《国家地理》《BBC野生动物》等国际期刊采用，让越来越多人了解并开始保护这一珍稀物种。1996年，美国《新闻周刊》以“中国正在萌芽的绿色革命”为题，报道中国保护滇金丝猴的情况，并称“这将成为中国人环保意识的分水岭”。
滇金丝猴母与子。奚志农 摄中新社记者：来自中国的自然影像为何会受到西方国家的关注？
奚志农：中国幅员辽阔，地貌、气候多样，是世界上生物多样性最丰富的地区之一。但因为缺少影像记录，导致不仅是国外，包括国内不少公众对中国自然的真实状况和物种的生存现状都缺乏基本的了解和认识。比如说，在滇金丝猴成为1999年昆明世界园艺博览会的吉祥物之前，提起中国野生动物，大部分国外公众能够想到的就是大熊猫。而野生动物摄影师可以通过拍摄自然影像，向世界展示一个真实和全面的中国。
2012年，我与几位年轻中国野生动物摄影师赴英参加英国野生生物摄影年会。在我们演讲之前，一位国外摄影师展示了他曾经拍摄到的中国自然生态遭到破坏的照片。幸运的是在他之后，中国团队用另一组影像呈现中国有着美好和充满生机的一面。我们展示了来自宝岛台湾的梅花鹿、云南的滇金丝猴、青海的藏羚羊等等，也讲述了中国野生摄影师队伍的发展经历，以及中国公众为保护自然付出的努力。当天，我们的影像和演讲打动了现场的参会人员，他们全场起立鼓掌，感谢我们展示了中国的另一面。
藏羚羊。奚志农 摄过去20年中，中国自然和野生动物摄影得到极大发展，越来越多的摄影爱好者和摄影师开始关注自然，国际自然摄影的舞台上不断出现中国摄影师的身影。他们不仅把中国壮美的自然景观和独特的野生生物影像展现给世界，还推动着中国自然保护不断前进。
中新社记者：中国的自然摄影与国际接轨，您有哪些建议？
奚志农：在部分发达国家，自然摄影已经发展为一项成熟的行业，具备高度的专业化、产业化和社会化。国外高校中的摄影专业已经细分出自然摄影专业，让学生学习拍摄技巧的同时，也能掌握相关的生物学知识。科研、传媒、艺术等领域对于自然影像的需求，足以让野生动物摄影师以拍摄自然为生。
云南红河流域的绿孔雀。奚志农 摄回溯10年前，中国的职业野生动物摄影师屈指可数，到今天已经达到了数十人。中国开始出现专门拍摄野生动物的制片机构，相关的业态正在不断萌生和成长。但自然摄影在中国还未能形成一个完整的行业，这需要各方力量持续推动来逐步完成。
现在中国大部分孩子距离自然太过遥远，建议学校和家长能够让孩子们拥有更多走近大自然的机会。也希望中国的高校能够增加自然摄影相关专业，培养更多优秀的野生动物摄影师。
学习和交流也是重要的一环。2009年起，我们联合多方力量将国际野生生物摄影年赛上的优秀作品引入到中国各大城市展览，就是为了能让中国摄影师和大众能够拓宽视野，增长见识。
此外，建议相关部门和组织能够共同推动恢复成立野生动物和生态摄影专业委员会，在专业委员会的规范和引导下，让拍摄者形成正确的意识和标准。(完)
受访者简介：
奚志农。李嘉娴 摄奚志农，中国野生动物摄影师，民间环保组织“野性中国”创始人。2001年，他拍摄照片的《滇金丝猴·幸存者》在国际野生生物摄影年赛获奖；2002年，他跟踪、打磨10年的纪录片《神秘的滇金丝猴》获英国布里斯托尔“自然银幕电影节”“TVE奖”；2015年，奚志农及其团队历时三年打造的中国本土自然纪录片《香格里拉神秘之猴》在美国公共电视网(PBS)展播；2022年，奚志农获得美国国家地理学会“Wayfinder”奖。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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