2015年02月11日 星期三
李德仁:用数字描绘天地大美
文·本报记者 段 佳
■人物档案
李德仁,1939年出生,中国科学院、中国工程院院士,国际欧亚科学院院士。摄影测量与遥感学家,武汉大学学术委员会主任、博士生导师,武汉光谷北斗地球空间信息产业股份有限公司董事长,立得空间公司首席科学家。

    1月9日,一个普通的冬日,武汉的天气也如平常一样有些阴冷。但位于武汉华中科技园创新基地的立得空间移动测量实验室里,却暖意融融,每个人脸上都有着不同以往的笑意。

    这一天,2014年度国家科学技术奖励大会在北京召开,由中国科学院院士、中国工程院院士、摄影测量与遥感学家、立得空间首席科学家李德仁教授为带头人的“武汉大学对地观测与导航技术创新团队”荣获国家创新团队奖。立得空间移动测量实验室是这个团队的重要组成部分。

    国家创新团队奖是从2012年开始设立的国家科技奖项,每年只评选3个创新团队,要求团队建设水平高、创新能力强、学术影响和社会贡献突出、能够持续发展和为社会服务。

    面对荣誉,团队带头人、年逾古稀的李德仁脸上也洋溢着喜悦,他的眼睛追随着实验室里忙碌的人群,目光里满是慈祥和欣慰,仿佛这些像自己孩子一样的弟子才是他取得的最高荣誉。

    地理空间信息科学的“全球领袖”

    荣获国家创新团队奖当天,各路媒体纷至沓来,虽然眉宇间透着喜悦,但武汉大学对地观测与导航技术创新团队的成员们却淡定自然、各司其职地忙活着自己手里的工作。

    团队成员中,不少人已跟随李德仁多年,受老师影响,他们都觉得地理空间信息科学的“空间”无限,需要抓紧分秒进行钻研。也是受老师影响,团队很少大张旗鼓地宣扬他们长期聚焦学科前沿和国家重大需求,所取得的一批国际领先的成果:将资源三号测图卫星精度提高到10米以内,北斗定轨精度提高到2—3厘米,雷达遥感地表形变监测精度提高到毫米级;研制了支撑天地图的虚拟地球系统;率先提出了4S(GNSS、GIS、RS、INS)集成理论,填补了移动测量领域的空白。团队曾经荣获国家科技进步奖11项,还曾荣获过国际上的“全球领袖奖”。

    团队成员觉得,比起李德仁的科研和取得的成就,他们还只能望其项背。李德仁长期从事摄影测量与遥感领域的教学科研,并积极推动高新科技产业化,在测量系统的可靠性和可区分性理论与方法,摄影测量与几何遥感理论与方法以及遥感(RS)、全球卫星定位系统(GNSS)和地理信息系统(GIS)为代表的空间信息科学与技术等方面,都有独到建树和广泛影响。李德仁曾五次获国家科技进步二等奖。正是在以他为首的科学家团体的努力下,中国测绘科学与美德并驾齐驱,稳立世界三强。

    2012年4月,李德仁赴荷兰阿姆斯特丹,代表武汉大学领取了地理空间信息科学“全球领袖”奖;而他个人则接到了国际摄影测量与遥感学会的通知:授予他“荣誉会员”称号,这是国际上该领域的最高荣誉,全世界仅有10人享此殊荣。

    让移动测量走进生活

    上世纪80年代,GPS刚刚从美国兴起,考虑到减少地面控制和提高作业效率,李德仁大胆地设想,如果将GPS安装在飞机上进行航空摄影测量,一定会有广泛的前景。于是他用从国外带回来的机载GPS天线,在山西的一个试验场开始进行试验,使机载GPS航空摄影测量精度达到了5厘米。后来,他将项目研究成果应用于中越边界和西部困难地区进行无控制测图,并在国际摄影测量与遥感学会刊物和美国《摄影测量与工程》刊物上发表文章,该研究成果获得了1999年国家科技进步二等奖。

    1991年,李德仁在德国进行访问期间,汉诺威大学研究人员将GPS及电子地图装在汽车上,实现实时地图导航,这给他留下了深刻的印象。几年后,他到加拿大卡尔加里大学做客座教授,看到装有GPS、惯导、摄像头等设备,用于移动数据采集的移动测量车,“车怎么走都一定比人走得快,将来一定会有用武之地。”如今,坐在宽敞而整洁的办公室里,看着从窗户射进来的阳光投在面前的地球仪上,李德仁回忆的语气仍清晰而坚定。

    回国后,他马上着手进行移动测量系统的理论研究,并率先在国内提出了“3S集成”概念,发表题为《论遥感、GPS与GIS集成的理论和关键技术》的文章,申请到了国家自然科学基金重点项目,将3S技术集成理论应用到汽车上进行试验,于是在武汉诞生了我国第一部移动测量车。

    上世纪90年代末,国家出台积极推动高科技产业化的政策,李德仁的学生郭晟认为地理空间信息科学领域的产业化大有可为,于是在武汉成立了立得空间信息技术股份有限公司,力邀恩师作为科研的“靠山”,利用移动测量车技术开始创业。

    起步初期,他们在国内率先研制出移动测量系统,并成功地应用于城市道路测量和大比例尺地图测绘。之后,他们接手了第一个重大工程项目——对青藏铁路进行全程测量。他们将移动道路测量系统放在火车上,从格尔木一直到拉萨,把沿途所有的交通标志、铁路附属设施、道岔、路宽、桥高、铁路中心线等设施都进行了采集,全程上千公里,采集数据却只花了来回3天的时间。移动测量在人工作业艰苦且效率很低的青藏高原上,展示出了无法比拟的优势。李德仁团队的成果到了国家的认可,获得了国家测绘科技进步一等奖和2007年国家科技进步二等奖。

    2008年,汶川地震发生后,李德仁及其研究团队仅用了两个星期就对灾区的17个村镇进行了地面数据采集,为相关部门了解灾区房屋损毁情况的评估提供了可靠依据。在随后的北京奥运会、广州亚运会、建国60周年等大型活动上,移动测量系统发挥了越来越重要的作用,立得空间公司各种型号移动测量系统也在市场上越来越畅销。

    作为测绘遥感信息工程国家重点实验室的牵头人,科研一直是李德仁工作重心所在。他研制的道路移动测量系统,采集了我国300多个城市的街景影像,成果获得2007年和2012年国家科技进步二等奖。近30年来,他带领的团队取得一项项创新成果,助推中国跻身世界上三个最重要航测遥感强国之列。

    做永不停歇的探索者

    “到2020年我国天上估计有200多颗卫星。近来我每天都在思考,怎么把天上的卫星用好。”李德仁的眼光穿过办公室明亮的玻璃窗,看向遥远的天际。他说,他希望把数以百计的卫星统起来,实现卫星组网通信、实时处理和快速响应,让收集到的信息在天上就处理好,然后直接把结果发到每个需要的人手上。

    在武汉大学测绘学科师生眼里,李德仁有口皆碑:他站得高、看得远,是一位战略型的科学家。

    李德仁说,他一生都在马不停蹄地探索,而在前行的路上,自己则“喜欢看得全一点、远一点,坚持理论与实践结合”。1939年出生的李德仁,18岁时被刚刚成立的武汉测绘学院航空测量系录取。大学期间虽然求知若渴,但李德仁并不盲从权威,他在苏联专家撰写的教科书上发现问题,并写文章进行了质疑。1978年国家恢复研究生招生,时年39岁的李德仁回到母校,1981年留校任教,后赴德国进修。1982年,他在德国波恩大学求学期间首创了一种新的测量方法,被国际测绘学界称为“李德仁方法”;1983年,他转入斯图加特大学,仅用两年半时间就完成了学位课程和博士论文,其博士论文被权威专家称为“解决了测量学上一个百年来的难题”。

    如今,谈起自己的成就,李德仁却归功于“乐于与年轻人一道工作”。他已带了145个博士,而且现在仍然坚持带博士和硕士生。他的学生中,有中国科学院院士、“中国青年科技奖”获得者、“跨世纪杰出人才基金”获得者,有大学校长,有从国外归来的“千人计划”学者等等一批在国内外学术界脱颖而出的年轻才俊。他说他有一个理念,一个人的本事是有限的,你只要有思想,可以找更多的研究方向,让你的学生都去努力成长。

    李德仁的学生、武汉大学教授张过说,导师兴趣广泛、知识面宽,了解测绘学科的每个分支,按照他指明的道路走下去,一定能出成果。这也是张过的切身感受,在李德仁指导下,由张过作为核心技术人员完成的测绘资源三号测绘卫星设计和数据处理,荣获国家科技进步一等奖。张过说:“导师淡泊名利,在最后的科研成果中没有挂名,这种大公无私的学者风范,将影响我一生。”

    “我要给学生指一条路,让学生自由发展,让他们超越我。”李德仁动情地说。其实,像张过这样的学生李德仁有很多很多,他常自豪地举例说:“我的学生龚健雅院士做地理信息系统,就超过了我,我感到很愉快。青出于蓝要胜于蓝,这是自然发展规律。”

    李德仁说,他有一个心愿,希望自己的思想能够影响更多的人,更希望自己的弟子能从学科带头人变成领军人物。他自己坚持“读书、思维、创新、实践”,也希望自己带领的科研团队做永不停歇的探索者,在神奇的测绘遥感领域,用数字绘就天地之大美。

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