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經(jīng)天緯地,開(kāi)路先鋒(科教人物坊)

——記2023年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者李德仁

本報(bào)記者 谷業(yè)凱
2024年07月08日08:30 | 來(lái)源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)海外版
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  李德仁近影。

  2006年1月,李德仁(左二)隨測(cè)繪院士考察團(tuán)到中國(guó)南極長(zhǎng)城站考察。

  2002年10月,李德仁(左)在三峽大壩建設(shè)工地。

  2024年2月3日,“東方慧眼高分01星”通過(guò)捷龍三號(hào)遙三運(yùn)載火箭在廣東陽(yáng)江海域成功發(fā)射。這顆運(yùn)行在距地520公裡的太陽(yáng)同步軌道的衛(wèi)星,搭載高分辨率推掃相機(jī)、全自主化在軌智能處理終端,集成北斗短報(bào)文和星間實(shí)時(shí)傳輸終端,具備在軌實(shí)時(shí)生成與分析功能,能夠有效提升用戶獲取遙感信息的速率。

  這是“東方慧眼”智能遙感星座的業(yè)務(wù)首發(fā)星,也是通信、導(dǎo)航、遙感一體化智能遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的一次重要實(shí)踐?!拔覀兿M?030年,‘東方慧眼’建成200多顆高分辨率光學(xué)衛(wèi)星、雷達(dá)衛(wèi)星、高光譜衛(wèi)星的智能星座?!睋?dān)任這顆衛(wèi)星首席科學(xué)家的李德仁,向著“看得快、看得清、看得準(zhǔn)、看得全、看得懂”的目標(biāo),又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

  

  科學(xué)家小傳

  李德仁:1939年出生於江蘇省泰州市。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士,測(cè)繪遙感學(xué)家、中國(guó)高精度高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)創(chuàng)者之一。他1963年畢業(yè)於武漢測(cè)繪學(xué)院航空攝影測(cè)量系,1985年獲德國(guó)斯圖加特大學(xué)攝影測(cè)量與遙感專業(yè)博士學(xué)位,歷任武漢測(cè)繪科技大學(xué)教授、系主任、校長(zhǎng),武漢大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任等職務(wù),現(xiàn)任教育部地球空間信息技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心主任。

  

  “自己國(guó)家不強(qiáng)大,個(gè)人生活即使再好也會(huì)被人瞧不起”

  “經(jīng)天緯地,開(kāi)路先鋒”,是測(cè)繪遙感事業(yè)生動(dòng)而精準(zhǔn)的寫(xiě)照。作為人類(lèi)認(rèn)知地球和環(huán)境的重要技術(shù)手段,測(cè)繪遙感為各行各業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性的支撐。

  我國(guó)有著廣闊的疆域、多樣的地形地貌、豐富的自然資源……但是近40年前,李德仁學(xué)成回國(guó)時(shí),受測(cè)繪遙感科技水平制約,中國(guó)人對(duì)這些地理信息知之甚少,更別說(shuō)利用這座“富礦”為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)了。

  留學(xué)期間,李德仁已經(jīng)在國(guó)際測(cè)繪學(xué)界嶄露頭角:他在1982年提出的處理系統(tǒng)誤差的方法,被學(xué)界稱為“李德仁方法”﹔1985年,他在自己的博士畢業(yè)論文中解決了誤差可區(qū)分性這一測(cè)量學(xué)領(lǐng)域的“百年難題”。他的老師同學(xué)中不少人都知道:“中國(guó)有個(gè)王之卓,20世紀(jì)30年代在德國(guó)拿了航測(cè)博士學(xué)位,現(xiàn)在又出了一個(gè)很厲害的中國(guó)人,他叫李德仁,是王之卓的學(xué)生?!?/P>

  雖然收到國(guó)外多家科研機(jī)構(gòu)的工作邀請(qǐng),但是心系祖國(guó)的李德仁一一婉拒,“自己國(guó)家不強(qiáng)大,個(gè)人生活即使再好也會(huì)被人瞧不起”。1985年2月底,他取得博士學(xué)位,3月初就站在了武漢測(cè)繪學(xué)院的講臺(tái)上,這裡也是他的母校。

  武漢測(cè)繪學(xué)院(后更名為武漢測(cè)繪科技大學(xué),2000年並入武漢大學(xué))的前身——武漢測(cè)量制圖學(xué)院是1955年由國(guó)內(nèi)5所院校的測(cè)量專業(yè)集中創(chuàng)建的,匯集了我國(guó)大部分測(cè)繪專家和師資力量。由於種種原因,上世紀(jì)80年代,國(guó)內(nèi)測(cè)繪遙感學(xué)科面臨基礎(chǔ)差、底子薄,人才“斷檔”等問(wèn)題。

  李德仁回國(guó)任教后,第一件事就是編寫(xiě)教材。他把攝影測(cè)量分為基礎(chǔ)、解析和數(shù)字三方面,和夫人朱宜萱合寫(xiě)《基礎(chǔ)攝影測(cè)量學(xué)》,與鄭肇葆合寫(xiě)《解析攝影測(cè)量學(xué)》,請(qǐng)張祖勛寫(xiě)了《數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)》,又依據(jù)自己的博士論文編寫(xiě)了《誤差處理與可靠性理論》——后來(lái)作為研究生教材。

  測(cè)繪遙感是一門(mén)重視實(shí)踐的學(xué)科,尤其一些人跡罕至地區(qū)的基礎(chǔ)測(cè)繪工作,更是實(shí)踐中難啃的“硬骨頭”。李德仁接到任務(wù)后,創(chuàng)新性地提出“把GNSS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))放到飛機(jī)上”,運(yùn)用“GNSS空中三角測(cè)量”技術(shù)並很快完成了無(wú)需地面控制點(diǎn)的測(cè)圖任務(wù)。

  李德仁不僅提出了全套理論,還指導(dǎo)博士生編寫(xiě)了軟件,有效解決了困難和危險(xiǎn)地區(qū)測(cè)圖的技術(shù)難題,后來(lái)這項(xiàng)成果獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

  “我們做測(cè)繪遙感的人,始終要堅(jiān)持自主創(chuàng)新”

  建立高精度高分辨率對(duì)地觀測(cè)體系,離不開(kāi)遙感衛(wèi)星。本世紀(jì)初,我國(guó)遙感衛(wèi)星核心元器件受限、軟件受控,嚴(yán)重制約了國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星的發(fā)展和應(yīng)用。

  “當(dāng)時(shí)的條件下,我們想的是用一流的數(shù)學(xué)模型把硬件上的差距補(bǔ)回來(lái)”。李德仁主持設(shè)計(jì)論証了我國(guó)第一顆民用測(cè)繪衛(wèi)星“資源三號(hào)”的系統(tǒng)參數(shù),建立了衛(wèi)星遙感影像的高精度幾何處理技術(shù)體系,大幅提高了衛(wèi)星遙感影像的自主定位精度。

  李德仁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主持設(shè)計(jì)並建立了衛(wèi)星地面定標(biāo)場(chǎng),通過(guò)地面高精度定標(biāo)場(chǎng)和大規(guī)模區(qū)域網(wǎng)平差等方法,將“資源三號(hào)”衛(wèi)星影像無(wú)地面控制點(diǎn)的定位精度從300多米提高到3至5米,完成9000多萬(wàn)平方千米的全球1︰5萬(wàn)測(cè)圖,開(kāi)創(chuàng)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星高精度測(cè)圖從國(guó)內(nèi)走向全球的新階段。

  2003年,為進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)我國(guó)高分辨率遙感數(shù)據(jù)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面,李德仁作為牽頭人,聯(lián)合多位院士專家向國(guó)家有關(guān)方面提出建議:“要把中國(guó)的衛(wèi)星分辨率從原來(lái)的5米、10米,提高到亞米級(jí)?!?006年,高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)即高分專項(xiàng)被列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》,2010年全面啟動(dòng)實(shí)施。

  “我們做測(cè)繪遙感的人,始終要堅(jiān)持自主創(chuàng)新”。李德仁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制了高分辨率衛(wèi)星遙感地面處理系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)10年的建設(shè),“高分”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的自主可控,相關(guān)成果有力推動(dòng)了新一代國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為我國(guó)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展做了技術(shù)、人才上的儲(chǔ)備。

  隨著新一代信息技術(shù)的加快發(fā)展,測(cè)繪遙感技術(shù)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)同效應(yīng)不斷增強(qiáng),與經(jīng)濟(jì)社會(huì)聯(lián)系日益緊密。“緊跟學(xué)科前沿,不停歇地做中國(guó)人自己的產(chǎn)品”,成為李德仁的又一個(gè)目標(biāo)。多年來(lái),他領(lǐng)導(dǎo)研制的“吉奧之星”地理信息系統(tǒng)軟件、3S移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)等高科技產(chǎn)品,不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)國(guó)產(chǎn)化,還成功走向市場(chǎng),在相關(guān)領(lǐng)域孵化出極具競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。

  近年來(lái),李德仁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積極開(kāi)展“通導(dǎo)遙”一體化天基信息實(shí)時(shí)服務(wù)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)衛(wèi)星研制,他組織國(guó)內(nèi)多所高校與航天企業(yè)協(xié)同攻關(guān),研制發(fā)射了4顆“珞珈”系列衛(wèi)星。

  “東方慧眼”智能遙感星座項(xiàng)目建設(shè)也在穩(wěn)步推進(jìn)中。“我們要努力實(shí)現(xiàn)測(cè)繪遙感更高水平的智能化,推動(dòng)天上的通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星一體化組網(wǎng),讓天上有對(duì)地觀測(cè)的‘慧眼’和‘大腦’,讓空天信息更好服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?!崩畹氯收f(shuō),“要做有組織、高水平的科學(xué)研究,在更加完備的產(chǎn)學(xué)研鏈條上為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)作出貢獻(xiàn)。”

  “作為高校教師,我們要把教育辦好,把科技搞上去,還要把人才培養(yǎng)好,這是我們國(guó)家的希望”

  一生投身測(cè)繪遙感事業(yè),既出於對(duì)事業(yè)的孜孜追求,也源自對(duì)腳下這片土地的熱愛(ài)。

  2014年,李德仁和夫人朱宜萱到塔克拉瑪干沙漠西南邊緣的新疆維吾爾自治區(qū)麥蓋提縣參加學(xué)術(shù)活動(dòng),被當(dāng)?shù)馗刹咳罕娭紊吃炝值木窀腥?。此?0年間,他們發(fā)起義務(wù)植樹(shù)志願(yuàn)者活動(dòng),19批志願(yuàn)者積極投身植樹(shù)造林工程,在沙漠上種下了數(shù)萬(wàn)株苗木。

  “我們讓學(xué)生每年做一次麥蓋提縣的遙感圖,能夠真切地觀察、感受到隨著植樹(shù)面積增長(zhǎng),當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境越來(lái)越好?!敝煲溯嬲f(shuō)。

  十年樹(shù)木,百年樹(shù)人。“龔健雅院士在做中國(guó)的數(shù)字地球模型、國(guó)產(chǎn)地理信息系統(tǒng)﹔楊必勝三維建模做得很好,他用無(wú)人機(jī)做碳排放、碳吸收的研究非常精準(zhǔn)﹔我還有個(gè)研究生正在用人工智能的方法,在大量的遙感數(shù)據(jù)中自動(dòng)解譯目標(biāo)……”講起自己學(xué)生手頭上的工作,李德仁如數(shù)家珍。

  在所有工作中,李德仁最看重的身份是教師,最看重的事情是上課?!稖y(cè)繪學(xué)概論》這門(mén)課是始自1997年9月、面向本科新生的基礎(chǔ)課,7位院士先后加入教學(xué)團(tuán)隊(duì),一講就是20多年。

  在學(xué)生們眼中,李德仁最會(huì)“賣(mài)關(guān)子”:“把攝像機(jī)放到飛機(jī)上進(jìn)行測(cè)量,會(huì)出現(xiàn)什麼問(wèn)題?如果放到衛(wèi)星上呢?”提問(wèn)漸次深入,課堂上不時(shí)有人“交頭接耳”。見(jiàn)課堂氛圍活躍起來(lái),他便順勢(shì)引入講課重點(diǎn):“學(xué)問(wèn)就藏在我們今天的講授裡,請(qǐng)看攝影測(cè)量……”李德仁用淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的眼界、對(duì)學(xué)科專業(yè)的深刻見(jiàn)解,激發(fā)著一代代學(xué)子對(duì)測(cè)繪遙感事業(yè)的熱愛(ài)。

  2022年,在李德仁的推動(dòng)下,武漢大學(xué)聯(lián)合國(guó)內(nèi)十多所高校共同論証遙感科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科建設(shè),報(bào)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)審議通過(guò)。目前,全國(guó)已有300多所大學(xué)開(kāi)設(shè)了測(cè)繪遙感地理信息專業(yè)。

  “雖然年紀(jì)大了,還可以把握方向、提出問(wèn)題、出好‘卷子’。真正干活要靠年輕人,他們?cè)谘芯可铣^(guò)我們,我們要高興?!崩畹氯收f(shuō),“作為高校教師,我們要把教育辦好,把科技搞上去,還要把人才培養(yǎng)好,這是我們國(guó)家的希望?!?/P>

  (本文配圖均由武漢大學(xué)提供)

(責(zé)編:郝孟佳、李昉)

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