摄影测量与传统测量的共同点(兴我家邦专访院士李德仁)

Posted 2023-05-27

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摄影测量与传统测量的共同点(兴我家邦专访院士李德仁)

图为李德仁院士在武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室指导研究生开展雷达干涉测量研究。金文杰摄

大年初一，得到火神山医院正式动工的消息，身处武汉的李德仁院士立即布置展开科研，利用航天遥感手段采集医院施工前后的卫星照片，开展环境监测评估。

李德仁，湖北省唯一的中国科学院、中国工程院两院院士，武汉大学教授，1939年生于江苏泰县，1963年毕业于武汉测绘学院（现武汉大学遥感学院）后，一直从事地球空间信息学的教学研究和科研攻关。疫情发生以来，李德仁院士指导团队，就火神山、雷神山医院建设对周围环境的影响进行评估，为疫情防控提供技术支持。

是什么动力，让这位年过八旬的院士主动请战，指导利用地理空间技术手段参与武汉保卫战？李德仁在接受本报记者采访时回答：“我们家训中第一句就是‘爱我中华、兴我家邦’。国家有难，我不能袖手旁观，要做力所能及的事。”

我们现在身处一个物理空间和网络空间交叉融合的时代

问：在火神山、雷神山医院建设过程中，您和您的团队做了哪些工作？

李德仁：火神山、雷神山医院的建设受到全国人民高度关注。看到消息后，我就在思考，如何用自己的专长为国家多做事，用智慧化的手段来应对异常情况。

1月25日起，我联系团队成员，协调合作单位搜集医院施工前的照片，并与后面几天的照片进行比对研究。工作组首先获取2019年10月29日高分二号卫星拍到的照片，全色多光谱影像显示，拟建火神山医院的区域当时无任何建筑物。1月26日，医院建设3天后的卫星图片显示，北区箱式板房基础建筑工作基本完成，其他区域也在进行。1月29日的夜间图片显示，医院工地的夜间平均亮度是北侧住宅小区的4.3倍、西侧道路的9.48倍，说明工地上正在开展极其高强度的建设活动。1月31日的照片可以看出，医院板房区域场地平整，地基建设已经完成，集装箱板房已经批量进场。后来又对雷神山医院进行了监测。我们把卫星照片发出来，既是为医院建设提供数据支持，也是告诉大家，卫星在天上看，这两座医院建得很快。

在火神山医院建设中，人们关心火神山旁边的湖水有没有受到污染。我提出用珠海一号高光谱遥感卫星监测。它有20多个光谱，可以从湖里对高光谱取样，把动工之前和动工之后做对比，看看光谱有没有变化。同时，我们团队又用中国的高分三号和欧洲的雷达卫星进行遥感监测。评估显示，地表稳定，对水没有污染，医院建设对周边环境没有造成损害。

问：除了这两座医院的建设，您所研究的地理空间信息技术在抗疫期间还在哪些方面发挥了作用？

李德仁：地理空间信息学分成三块：遥感、导航和地理信息。监测医院建设用的是遥感技术。北斗导航定位用于提高精度，指挥交通管理、运输物资以及医院里消杀、送饭、送医疗器材的机器人、4000辆保证医务人员上下班的城市电动自行车等。还有智慧城市建设，把城市分成16000个100米×100米的网格，由下沉社区的干部补充采集大量数据，实现网格化精细管理，在“四类人员”的隔离与收治中发挥了作用。这次能够比较快地控制疫情，与时空数据集中、网格精细化管理有一定关系。

问：通过这次疫情防控实践，遥感技术和大数据未来如何在应急管理中更好发挥作用？

李德仁：应急管理是国家的重大课题。疫情发生后，作为科技工作者，我一直在思考如何用智慧化手段应对疫情，更好地运用数据和技术手段降低损失。我们现在身处一个物理空间和网络空间交叉融合的时代，通过测绘、遥感等技术手段获取各种时空大数据，通过地理空间信息、时空大数据实现自动化管理，比如，让机器人、无人机更多地参与工作，可以在尽量不影响人们社会活动的情况下防控疫情。

中国的遥感技术这些年进步很大。汶川地震时，我们用了72小时才从外国同行那里拿到一张遥感图像。这一次两座医院的建设，我们当天8个小时内就获得了数据。从发展方向看，一个是提高智能化程度，另一个是提高响应速度。我们现在的目标是，空间分辨率达到0.5米，坐标的位置精度在亚米级，充分判断的周期小于5分钟，从拿到数据到服务用户小于1分钟。这种技术将来可以用于很多行业。

让城市更聪明，是治理体系和治理能力现代化必由之路

问：您是上世纪五十年代的大学生，我们注意到，您在大学期间曾经到海南画地图，后来又下放到水泥厂劳动，这些经历对您今天的成就有什么影响？

李德仁：1959年，国家决定在海南岛种天然橡胶。因为橡胶长在坡度小于3度、水土不流失的地方，就把我们300名大学生拉去搞测绘。在海南岛干了10个月，做出300多幅地图，这段难得的经历培养了我们的动手能力，让我们这批人不仅有理论也有实践，后来很多人都到全国各地测绘局成为了骨干。

“文革”期间，我被下放到石家庄水泥厂。第一年下车间当工人，学会了如何生产水泥电线杆。后来厂长认为我是知识分子，就把我调到化验室当负责人。工作中，通过自学和实践，与北京建设院水泥所的同志一起研制“新型硫铝酸盐水泥系列”产品，这种水泥凝固后很快产生应力，强度很高，后来被用在唐山大地震抢险中，还获得了国家发明二等奖。

问：您真正开始全身心搞科研是在上世纪八十年代，起步时的情况怎样？

李德仁：1985年，我结束国外学习后回国，申请的第一个项目经费4万块钱，第二个项目也只用了8万块钱，一切都是干起来的。成功在于坚持不懈的努力，读书要努力，思索要努力，创新要努力，实践也要努力。读书、思索、创新、实践，达成目标不会一蹴而就，人的一生就是这样一个过程。

问：许多搞科研的人，都要面对个人兴趣和国家需要之间的关系，您是如何处理的？

李德仁：人的一生要活出个人的价值，就必须为社会、国家作贡献。贡献或大或小，但没有高低贵贱之分。如果能够把自己的兴趣、长处和国家的需求结合在一起，那是我们追求的，但首先要做一个有教育、有素质、有利于时代的人，这个很重要。国家要发挥人才作用，个人研究也要围绕国家的大目标进行。就像在这次抗疫中，很多医生护士冲在前线，他们的兴趣爱好可能不尽相同，但都选择去把自己的工作做好。

问：3月2日，您进行公益直播，讲授“让未来城市更智慧”课程，为什么要专门做这样一个网络直播？

李德仁：这次主题为“智慧城市”的网络公益直播，最多有18万人同时在线，累计有36万多人听了这节课。在我看来，智慧城市是通过城市二维、三维的空间信息框架，利用物联网、云计算、5G等技术，实时采集人、车、物在空间中的动态数据，再通过城市的智慧大脑产生正确反馈，进而指挥城市运营。

地球是一个物理空间，把地球上的东西数字化后放在网上去，就是数字地球。智慧地球则是数字地球加上物联网，它支持人与人、人与机器、机器与机器的参与和沟通，提供面向IP的新服务。智能交通、远程医疗、户外流媒体、数字家庭、车载娱乐信息及远程信息服务实现后，人类的智慧地球时代也就到来了。

让城市更聪明一些、更智慧一些，是推动城市治理体系和治理能力现代化的必由之路，前景广阔。从现实城市、现实地球到数字城市、数字地球，再到智慧城市、智慧地球，从上世纪九十年代到现在，20多年的发展中，中国赶上了这个机会，有超越的速度和可能。进行直播，就是要告诉更多人，通过大数据、云计算、人工智能等手段推进城市治理现代化，可以让城市变得更“聪明”。

家训：爱我中华、兴我家邦

问：您在德国攻读博士，只用两年半就完成通常需要五六年才能完成的学业，什么原因促使您毕业后立即回国？

李德仁：我是1982年前往原联邦德国波恩大学进修的，1983年转入斯图加特大学攻读博士学位，1985年获得工学博士学位后回国。我还记得，当时是2月份答辩，2月25日回国，3月5日回到武汉测绘学院开始授课，我在海外就把教案写好了。

在我看来，国家送我去留学，我一毕业就回来很正常。祖国是母亲，我们不能和母亲讲条件，这就像你不能回家看妈妈前先问，你给我吃什么、住什么房间，条件不好我不回家。我出国的时候是讲师，回来还是讲师，出国前住在哪个房子，回来还住那个房子。现在条件好了，但是千万不要把它作为一个回国的条件，回国就是要报效祖国的。而且国家也有渠道资助科学研究，各种基金项目、重大专项计划，只要有本事就可以申请项目，可以有多种渠道成就自己。

问：您后来有机会到瑞士任教，当时一年就可以赚够“这辈子的工资”，为什么放弃了？

李德仁：1991年瑞士苏黎世联邦理工学院向我发出了担任客座教授的邀请，并提供给我6500瑞士法郎的月工资，那时候我在国内的工资只有几百块钱，但我只去了四个月就回来了。主要是担心国内的研究离开我没法继续进行。

问：您的弟弟李德毅、堂弟李德群都是院士，“一门三院士”的原因是什么？

李德仁：我认为这与从小接受的家风教育有很大关系。我们出生在江苏泰州一个书香门第，曾祖父李贞发曾写过一个80字的家训，挂在老家的厅堂上。其中第一句就是“爱我中华、兴我家邦”，就是说一个中华儿女，热爱祖国热爱人民是第一位的。还有一句是“孝德永彰”，一个家庭要对内讲究孝，对外讲究德。

不仅如此，家训还告诉我们要勤学苦读、修身养德、奉献社会等，包含了求学之道、为人之道和处世之道。我们从小接受的教育就是要对人诚恳、关心邻里、助人为乐、忠厚守纪、努力学习、勤俭治家。记得小学二年级的时候，作为一个小学生，要找一个文盲家庭帮助扫盲。我母亲花钱买好扫盲教材，送到人家家里去，我下了学就去教一两个小时。1963年我毕业，母亲跟我说，你工作了，要养上大学的弟弟妹妹。当时每月挣55块钱，妹妹在南京大学，弟弟在南京工学院，我每月都要给他俩每人寄15块，自己留25块钱过日子。这些都留在了成长的记忆之中。

问：如何看待家风与整个社会风气的关系？

李德仁：家庭是最能塑造一个人精神的地方，家风是培养人的第一关。有什么样的家教家风，就有什么样的作风做派，也就有什么样的事业成就。人从一出生就要接受家庭教育，良好的家庭教育对人的成长极为重要。家风家教可能随着时代变化要做一些补充和扩展，但无论社会如何发展，其重要作用都是不可替代的，这种优良传统必须传承下去。

好的家风也是整个社会的共同财富，社会风气的好转正是由千千万万家庭的好家风支撑起来的。我们国家现在综合国力越来越强，国际地位越来越高，这个时候，更要从新的高度来认识家风教育，守好家庭教育这一关。

问：新时代传承良好家风应该从哪些方面入手？

李德仁：我个人理解，首先应当教育孩子从小学会自力更生，靠奋斗创造未来，取得人生价值。要告诉他们尽管现在条件很好，但是为了让未来更好，要有动力、奋发图强，启发他们的能动性，给他们打气。我在德国留学，观察到德国年轻夫妻都是自力更生，不跟家里要钱，两个人一起去建设家庭。我们中国人更应当如此，要坚持自信自强、自力更生。

其次，要教育孩子坚持读书。无论环境如何都要坚持读书，带着思索读书，在思索的基础上进行创新和实践。从小加强这种家风教育，中国年轻人就会一代强于一代，这个国家这个社会就有希望。

中国人要自信，让科学技术走在世界前列

问：您的老师王之卓和学生龚健雅都是院士，您认为你们的共同点是什么？

李德仁：1978年，我在我国摄影测量与遥感学科的奠基人王之卓教授门下攻读硕士，从事解析摄影测量研究。后来留校任教，从王之卓院士到我，再到我的学生龚健雅，我们都是留学后直接回来任教。我们的共同点是有一条从理论到实践的路线，就是要坚持自力更生，开展团队合作。人多力量大，大家团结协作，围绕国家重大需求，看准世界学科前沿，组织老中青集中攻关。能出点子，能领着大家干的时候，就是要干。这也是武汉大学测绘学科一代一代传下来的好传统。

问：20多年来您坚持给本科生上测绘学概论，为什么？

李德仁：这么做的原因，一是源于自己的经历，我在进入大学前，对专业是朦朦胧胧的，当时听说做导弹火箭是最好的专业，数学就是研发导弹的基础，所以报考了北京大学数学系，但没有被录取。我不想学生也像我一样懵懵懂懂。二是让学生一入学就知道到这里来要学什么，学科发展到什么程度，该怎样进行专业学习。三是由院士讲这门课，有经验有权威，会让学生更深入地了解这个专业，对这个专业产生更大的兴趣，听了后就安心学习，树立更长远的目标。

问：您一生从事科研，您认为做研究最重要的是什么？

李德仁：一是自信，几十年来中国的巨大变化证明中国道路是正确的。中国人要自信，要更加努力，自强不息，让我们的科学技术和学科走在世界前列。我们不能只满足于是一个大国，还要做一个强国，把我们这个民族振兴起来。

二是科学研究一定要谦虚，实事求是。我们跟先进国家还有差距，有差距不可怕，可怕的是看不到差距。看到差距去努力，就可能在这个点上会超越过去。

三是要自强，要从学科前沿和国家需求出发，敢于超越前贤，开拓和引领新的研究方向。我们正在推进卫星通信、导航和遥感一体化，实现空天信息实时智能服务，就是我和我的团队正在努力攻关的目标。

（本报记者高文新薛鹏通讯员蒋明阮雪冰）

摄影测量与传统测量的共同点(兴我家邦 专访院士李德仁)

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