防灾救灾、农田水利、国防安全……从国家安全到经济建设、社会民生,都离不开测绘遥感技术。我国遥感卫星地面处理系统实现从无到有、从有到好的跨越式发展,离不开中国科学院院士、中国工程院院士,测绘遥感学家李德仁。
2023年度国家最高科学技术奖6月24日在京揭晓,李德仁院士获得中国科技界崇高荣誉。
李德仁(图源:央视新闻)
中国工程院院士、深圳大学党委书记(原校长)李清泉师从李德仁院士。1981年,年仅16岁的李清泉考取武汉测绘学院(2000年并入武汉大学)工程测量系,并取得了本硕学位,之后留校任教。1993年,李清泉又在该校攻读摄影测量与遥感专业博士学位,师从李德仁院士。
数十年来,李德仁坚持在教学科研第一线,已培养180多位博士。他还与武汉大学测绘领域5位院士一起,20多年来坚持为武汉大学测绘遥感本科生上基础课,在武汉大学建成了世界上规模最大、门类最全、办学层次和办学体系最完整的测绘遥感学科群。
穷且益坚
“进步”来自“每一步”
李德仁与测绘遥感的交集是从大学开始的。受益于天赋和儿时严谨的家风,李德仁学习成绩尤其是数学成绩优异,考第一是常事儿。大学就读武汉测绘学院期间,他对行业内名家的合理大胆质疑,引起了中国航空摄影测量与遥感学科奠基人王之卓的注意。当李德仁以为,自己马上能成为王之卓的学生、开启测绘遥感研究之路,命运的转折突然来临。
在那段特殊的历史时期,李德仁结束下放后被分配到石家庄水泥制品厂工作,但他也从不认为那是人生低谷。
李德仁:我打了一年水泥电线杆,打榔头、绑钢筋、灌混凝土水泥三班倒。我们年轻时候的想法是,父母生了我们,国家养了我,不管干什么工作,要把它干好。
凭借着这股精气神儿,当水泥厂工人期间,李德仁与团队成功研制了一种新的硫铝酸盐水泥。他不曾失去希望,也始终没有放弃自己的专业学习。1978年,国家恢复研究生招生,时年39岁的李德仁终于来到恩师王之卓身边学习。第二年,李德仁参加出国考试,又考了第一名。
1982年10月,李德仁在德国波恩大学学习(图源:央视新闻)
1982年,已经43岁的李德仁远赴德国,分别在波恩大学、斯图加特大学学习。
在斯图加特大学,他师从国际著名的摄影测量和遥感学家阿克曼教授。当时,阿克曼给了他一个航空测量领域极具挑战的难题。
李德仁:上世纪80年代数据开始多了,有地面的、有空中的、有卫星的,数据处理是一个难题。我的老师就问我做不做这个难题,要把数据中的各种误差区分出来、处理干净来保证数据的精确度。我把它做了。
仅仅用了不到两年,李德仁就解决了误差可区分性理论这一测量学界的难题,由此写就的博士论文,至今仍保持着斯图加特大学历史最高分的纪录。
在此基础上,李德仁进一步建立空间数据挖掘理论,出版了国际首部空间数据挖掘理论与应用专著。
1985年2月,李德仁以全校有史以来最高分获得斯图加特大学博士学位(图源:央视新闻)
博士毕业时,德国多家机构向李德仁伸出了橄榄枝,但他毫不犹豫地选择了回国。1985年2月,他回到母校武汉测绘科技大学任教,开启了漫长的为国创新创业之路。
带领中国遥感地面系统
从无到有 从有到好
由于卫星系统的高精度位置姿态测量核心器件被禁运,很长一段时间里,国产遥感卫星应用范围受到严重制约。为扭转这一局面,本世纪初,李德仁主持设计论证了我国第一颗民用测绘卫星“资源三号”的系统参数,大幅提高了卫星遥感影像的自主定位精度。
李德仁:我们现在遥感卫星数量世界排第二,我们的分辨率达到了和美国完全相同的水平,就是民用的0.5米,它的分辨率、光谱分辨率、空间分辨率和光学、雷达、红外、高光谱遥感都赶上了世界水平。
李德仁研制的遥感卫星地面处理系统为国防建设、经济发展和百姓生活做出了杰出贡献。在学生王密的眼里,李老师做科研的最大动力来自国家、人民的需要。
王密:李老师始终跟我们讲,作为一个科研人员,要能够拿小钱做大事。我们做很多事,实际上我们并不是把科研经费或者是拿多少钱放在第一位,更多地是先考虑这是不是真正的“卡脖子”的问题,或急需的领域。
2002年,李德仁(左一)在三峡大坝建设工地开展测绘遥感工作(图源:央视新闻)
耄耋之年的“赤子” 擦亮“东方慧眼”
如今,已85岁高龄的李德仁,赤子之心没变。针对我国卫星遥感存在“成本高、效率低、不稳定、应用少”等诸多问题,李德仁带领团队提出一个极为宏大的计划——200多颗卫星组网的“东方慧眼”智能遥感卫星星座计划。
李德仁:我们在做的方法就是以民间商业遥感为先导,做得好的联合起来。我们规划是到2030年发252颗卫星,创造2000亿到1万亿的产值。我们要有中国人自己的精确的数据,如果没有这个数据,我们心里不放心。希望用我们运行对地观测、卫星对天观测的结果,来回答地球可持续的发展,来探索宇宙的奥妙。
李德仁(右一)、朱宜萱(左二)与敦煌研究院院长樊锦诗(左一)(图源:央视新闻)
2006年,他牵头向国家自然科学基金委员会提出开展通导遥一体的天地互联网络基础理论与技术研究的建议。2013年,该委员会设立“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划,以全球范围、全天候、全天时的快速响应和空间信息的时空连续支撑能力为目标,实现中国空间网络理论与技术高起点、跨越式发展。
李德仁介绍说,他带领团队随即开展通导遥一体化天基信息实时服务系统关键技术攻关和实验卫星研制,同步启动珞珈系列科学试验卫星工程,目前已研制发射4颗珞珈系列卫星,同时推动通导遥一体化的“东方慧眼”智能遥感星座建设。
其中,2023年1月成功发射的珞珈三号01星,成功验证了遥感数据从获取到手机应用终端的分钟级服务的可行性,满足遥感信息“快、准、灵”实时信息服务需求。
李德仁说,“东方慧眼”计划既满足国家重大需求,也能满足人民大众的需求,“我现在虽然80多岁,退休了,但非常高兴还可以不停息地为此来工作,仍然要继续把这个事情做大。”
胸怀“国之大者”服务国家
好好先生 最爱教书
李德仁始终胸怀“国之大者”,践行“一辈子为国家服务”的诺言。他聚焦学科发展前沿和国家重大需求开展科学研究与技术创新,从测绘遥感领域战略科学家视角,为国家经济社会发展积极建言献策。
2003年,为扭转中国高分辨率遥感数据长期依赖进口的局面,李德仁牵头联合多位院士专家向国家提出加强遥感卫星工作。现在,中国遥感卫星数量位列世界第二,各类遥感卫星分辨率都达到国际先进水平。
2014年,李德仁牵头建议推进中国遥感应用产业商业化发展,提出国家投入与商业化运营相结合的发展模式。2015年发布的《国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年)》,鼓励民营企业参与国家民用空间基础设施建设。目前,中国商业遥感卫星规模达到近200颗,商业航天技术发展迅速。
李德仁强调,测绘遥感形势很好,但要避免低水平重复和无序,要创造更多应用场景,把测绘遥感从系统研制到应用这一长链条拉得更紧、发挥更大作用,为建设美丽中国、富裕中国和可持续发展的世界做出更多更大贡献。
除了科学家,李德仁还曾是武汉测绘科技大学校长。他在多个公开场合直言,在所有头衔中,自己最钟爱的岗位是“教师”。恩师王之卓在80岁时说过:如果我有什么学术思想,那就是不断地跟我的学生学习。这也成为李德仁的座右铭。
李德仁(左一)与恩师王之卓(图源:央视新闻)
“我的责任是传承学问,培养下一代的接班人,我的学生遍布世界各地,在测绘遥感领域内外各有建树。这是他们勤奋努力的结果,也是我为之高兴的最大成果。”李德仁说,“现在我们的科研团队可以和国际测绘巨头平等对话,有人说这是我们最大的成果。但我觉得培养更多创新人才,让测绘科学后继有人,才是我们永恒的课题。”
(综合来源:新华社、央视新闻客户端、中国新闻网、南方+)
编辑 刘悦凌 审读 张蕾 二审 李怡天 三审 彭健