
人物小傳:
李德仁,1939年出生,中國科學院院士、中國工程院院士、國際歐亞科學院院士。他是攝影測量與遙感學家,武漢大學學術委員會主任、博士生導師,武漢光谷北斗地球空間信息產業股份有限公司董事長,立得空間公司首席科學家。
“坐地日行八萬里,巡天遙看一千河”。
從遠古至今,人類便有翱翔天空、俯瞰大地的夢想。20世紀人類社會的一大進步,就是可以“遙遠地感知”地球,無論是宇宙飛船繞地球飛行,還是衛星上天,人類飛出地球的夢想終得實現。
在“巡天問地”的征程上,有這樣一位“遙感之星”:
他有如遙感領域的布道師,引領著遙感技術研究的方向;他作為測繪遙感信息工程國家重點實驗室的帶頭人,帶領著團隊不斷求索,推動著遙感高新科技產業化;他又是一位備受尊敬的導師,桃李滿天下。
正是在以他為核心的科研團體的努力下,我國測繪科學與美國、德國并駕齊驅,穩立世界三強。
他就是中國測繪遙感界唯一橫跨中科院、工程院、國際歐亞科學院的“三院士”,武漢大學教授、博士生導師李德仁。
遙望地球的求索者
遙感技術是什么?
簡單來說,就是將人類的視線、四肢、聽力無限延伸,用另一雙可以無限感知地球的“千里眼”,從遙遠的太空利用傳感器對地球進行探測。
從17歲進入大學起,李德仁就與遙感結下不解之緣。他長期聚焦學科前沿,帶領團隊取得了一批國際領先的成果,為中國奠定了測繪技術世界三強的地位:
——由于核心元器件受制于國外,我國遙感衛星定位精度長期停留在300米左右。為此,李德仁不斷在測量誤差處理與可區分性理論上進行探索,將我國光學衛星遙感影像直接定位精度提高到5米以內;
——他帶領團隊自主研發出解算軟件,使我國“資源三號”衛星測圖精度一舉躍升為“國際領先”;
——他還帶領團隊研制出支撐國家地理信息公共服務平臺“天地圖”的虛擬地球系統,使中國成為繼美國之后,第二個能夠提供數字地球系統服務的國家。
此外,他還帶領團隊攻克了“龍計劃”雷達遙感地表形變監測核心技術;率先提出了3S(遙感RS、全球衛星定位系統GNSS和地理信息系統GIS)集成理論,填補了移動測量領域的空白。如今,李德仁的團隊已經先后榮獲國家科技進步獎11項。
2012年4月,李德仁赴荷蘭阿姆斯特丹,代表武漢大學領取了地理空間信息科學“全球領袖”獎,而他本人也5次獲得國家科技進步二等獎。但李德仁并沒有滿足,因為前行的路途沒有盡頭,他愿意終其一生,“馬不停蹄地探索”。
落地生根的實干家
學生時代的李德仁,就有那么一種與眾不同的特質。“我讀書時膽子特別大,即便是看名家著作也會提出質疑,還經常會寫成讀書體會找老師求解。”
或許,正是這種善于思考,又不盲從權威的性格,讓李德仁在創新的道路上越走越遠。
上世紀80年代,GPS剛剛在美國興起,李德仁就考慮利用天上的衛星來為地面測量“減負”。他大膽設想,采取減少地面控制來提高作業效率。他用從國外帶回來的機載GPS天線,在山西的一個試驗場進行試驗,使機載GPS航空攝影測量精度達到了5厘米。后來,他還將這一研究成果應用于中越邊界和西部困難地區進行無控制測圖。該研究成果獲得了1999年國家科技進步二等獎。
1991年,李德仁在德國訪問期間,看到漢諾威大學的研究人員將GPS及電子地圖裝在汽車上,實現地面道路的實時地圖導航,這給他留下深刻印象。他隨即想到,如果能在汽車上也安裝GPS、攝像頭等傳感設備,進行地面數據采集,“用車代人”搞測量,效率一定會大大提高。
“將來定會派上大用場”是李德仁對移動測量系統的預判。回國后,他馬上著手進行理論研究,并攻克了此前一直由美國獨享并封鎖的傳感器位置姿態自動測定(POS系統)的關鍵技術,幫助我國率先研制出車載、艦載、機載移動測量系統,徹底改變了以人工測量為主體的傳統測繪模式,實現天空地一體化移動測量的歷史跨越。在生產實踐中,這套系統減少了90%的野外工作量,將工作效率提升了20至30倍之多。
提起當年研發時的情景,李德仁頗為感慨。那是在20年前,他帶著幾個研究生開始研發移動道路測量系統。“當時,我們花了2萬元,買回來一輛破舊的吉普車,之后,又花了一兩萬元把車子進行整修,讓汽車先能開起來再說。”李德仁說,之后,他們把傳感器和其他設備、導航電子地圖都安裝到車上進行上路測試,結果顯示,位置信息與實際地點完全吻合,李德仁開心地笑了,多少個通宵伏案的辛苦,全部丟到了腦后。
如今,這套移動測量系統已走向國際市場,并成功地應用于城市道路測量和大比例尺地圖測繪。目前該系統已在國內外銷售200多套,還采集了國內300多個城市的街景影像,成為“繪制”數字城市的“寶貝”。
在接下來的日子里,正如李德仁預測到的,這個“寶貝”終于發揮了大作用。當時,李德仁帶領團隊接手了青藏鐵路全程測量項目。他們把移動道路測量系統放在火車上,從格爾木一直到拉薩,把沿途所有的交通標志、鐵路附屬設施、道岔、路寬、橋高、鐵路中心線等設施都進行了采集,全程上千公里,采集數據來回只用了3天時間。移動測量在人工作業艱苦且效率很低的青藏高原上,展示出了無法比擬的優勢。
在隨后的北京奧運會、廣州亞運會、新中國成立60周年等大型活動上,移動測量系統均表現完美。最終,這一創新成果獲得了國家測繪科技進步一等獎和2007年國家科技進步二等獎。
智慧生活的追夢人
“數據也許是冰冷的,但我希望通過這些數據,為人們帶來溫暖的生活。”這位國際測繪界的杰出科學家,為百姓能早日享受高科技成果,也為他的“智慧中國夢”,仍在遙感數字世界中孜孜以求。
未來的遙感世界有多神奇?
面對記者的提問,李德仁笑得很開心,“過去講,‘秀才不出門,能知天下事’。在遙感世界里,這還不行,有遙感大數據來幫忙,‘秀才不出門,能做天下事’。”在李德仁的設想中,未來,衛星遙感網將與手機上的地圖網關聯在一起,不僅提供初級的地圖服務,而且可以通過時空數據提供實時服務,到時候,手機將變成老百姓的私人智能助理。
具體來說,原來,遙感只能進行森林、土壤等自然要素的研究,現在則可以通過分析人們的社會活動找尋規律。
“比如,未來,手機可以記錄我每天的活動,它能區分出我是一個整天待在家里的宅男,還是一個每天都會去操場跑步的運動達人。又比如,我是個老人,一旦我在散步時倒在地上,三五分鐘后,手機就會自動撥打110說:‘我的主人現在在這個地方摔了一跤,已有5分鐘沒動。’”李德仁舉例說。
這樣的神奇只是空間智能認知應用的冰山一角。農業監測、災害應急、氣象監測甚至戰爭前后的預測與評估都離不開遙感。
李德仁認為,“眼下,創新的一個根本問題,不僅僅在科技人員有沒有創新的思維和創新的行動,還在于整個創新的環境。為讓‘先知先覺’的創新創業者更好地發展,就要大膽地支持那些聽起來天方夜譚的想法,給他們必要的風險資金,讓他們去實現。當然也要有政策支持和輿論監督”。
李德仁有一個心愿,希望自己的思想能夠影響更多的人,更希望自己的弟子能從學科帶頭人變成領軍人物。他自己堅持“讀書、思維、創新、實踐”,也希望自己帶領的科研團隊做永不停歇的探索者,在神奇的測繪遙感領域,用數字繪就天地之大美。
時下,年逾古稀的李德仁,又帶領團隊開始謀劃更長遠的未來。李德仁說,他要建設天空地一體化的傳感網,通過“互聯網+空天信息實時服務”,盡快讓實時動態的遙感、導航和地理信息服務成為現實,使之為所有人提供所需服務,為世界的可持續發展作出貢獻。