李德仁：滿腔熱血澆鑄遙感強國夢

新華社發(fā)

人物簡介

李德仁，1939年生，武漢大學(xué)教授、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士。武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會名譽主任、地球空間信息技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心主任。

李德仁是著名的攝影測量與遙感學(xué)家，一直致力于提升我國測繪遙感對地觀測水平。他攻克衛(wèi)星遙感全球高精度定位及測圖核心技術(shù)，解決了遙感衛(wèi)星影像高精度處理的系列難題，帶領(lǐng)團隊研發(fā)全自動高精度航空與地面測量系統(tǒng)，為我國高精度高分辨率對地觀測體系建設(shè)作出了杰出貢獻。

聯(lián)合國一項統(tǒng)計顯示，80％以上的人類活動都要和時空發(fā)生關(guān)聯(lián)。李德仁說，地球空間信息研究者就是要為人們提供與位置有關(guān)的信息，即“4個right”服務(wù)：在規(guī)定的時間（right time）將所需位置（right place）上的正確數(shù)據(jù)、信息、知識（right data/information/knowledge）送到需要的人手上（right person）。這一切要求快速、準(zhǔn)確、靈巧。

在地球空間信息科學(xué)領(lǐng)域，遙感技術(shù)至關(guān)重要。作為人類經(jīng)濟建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵支撐手段和戰(zhàn)略需求，遙感技術(shù)在生物多樣性保護、防災(zāi)減災(zāi)、糧食安全與綠色農(nóng)業(yè)、城市發(fā)展、水資源管理等方面起到了不可替代的作用。

在近40年的科研時光里，李德仁致力于提升遙感對地觀測水平，持續(xù)開展基礎(chǔ)理論研究和重大技術(shù)創(chuàng)新，倡導(dǎo)、推動和建立了我國高精度高分辨率對地觀測體系，推動了測繪遙感的跨越式發(fā)展，為我國從測繪遙感大國到測繪遙感強國的轉(zhuǎn)變作出杰出貢獻。

他憑借卓越智慧破解了測量學(xué)的百年難題，他帶領(lǐng)團隊以服務(wù)國家為核心目標(biāo)開展科技攻關(guān)，他以滿腔熱血澆鑄遙感強國夢。

6月24日，李德仁獲得2023年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。

解決百年難題

1957年，李德仁從江蘇省泰州中學(xué)畢業(yè)，被剛成立一年的武漢測量制圖學(xué)院（后易名為武漢測繪學(xué)院）錄取，就讀航空攝影測量專業(yè)。

對于那時的中國來說，衛(wèi)星遙感技術(shù)還是一片未被開墾的“荒原”。但李德仁深知這些技術(shù)對于國家發(fā)展的重要性，毅然決然地踏上這條充滿挑戰(zhàn)的道路。

1978年，“科學(xué)的春天”來臨，國家恢復(fù)研究生招生。李德仁抓住這個機會重返校園，并師從我國攝影測量與遙感學(xué)科奠基人、中國科學(xué)院院士王之卓。

完成碩士學(xué)業(yè)后，李德仁出國深造，來到當(dāng)時世界上攝影測量與遙感技術(shù)最先進的國家——德國。1982年，李德仁進入德國波恩大學(xué)進修。在短短半年時間里，他就在國際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了兩篇高質(zhì)量論文，首創(chuàng)了從驗后方差估計導(dǎo)出粗差定位的選權(quán)迭代法。這一方法后被測量學(xué)界稱為“李德仁方法”。

次年，他又進入斯圖加特大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從攝影測量領(lǐng)域世界著名領(lǐng)軍學(xué)者弗里茲·阿克曼，并接手了一個航空測量領(lǐng)域極具挑戰(zhàn)的難題。

李德仁回憶，航空測量數(shù)據(jù)的誤差是當(dāng)時的世界性難題。“航空測量遙感數(shù)據(jù)越來越大，老師給我的題目就是找一個理論，能同時區(qū)分和處理偶然誤差、系統(tǒng)誤差或粗差。”他說。

為了盡早解開這道難題，李德仁每天堅持工作14個小時以上，經(jīng)常在凌晨最后一個離開實驗室，又于翌日清晨第一個打開實驗室大門。

最終，僅用不到兩年，李德仁就完成了自己的博士論文，并獲得了斯圖加特大學(xué)博士論文歷史最高分，迄今無人超越。他創(chuàng)立的誤差可區(qū)分性理論和系統(tǒng)誤差與粗差探測方法，被德國洪堡基金評委格拉法韌特評價為“解決了一個測量學(xué)的百年難題”。李德仁后來也因此獲得了1988年“漢莎航空測量獎”。

“回國是必然的，是自覺的。我們與外國有很大差距，我得趕快回國。”李德仁謝絕了國外科研院所的邀請，在完成畢業(yè)答辯后立刻回國，短短幾天后便走上講臺，在武漢測繪學(xué)院任教。

“學(xué)到本事就要給國家作貢獻。”這是李德仁那時最真實的想法。“科學(xué)是要為祖國服務(wù)的”，在他心里，一直抱有這個堅定的信念。

做強中國遙感

學(xué)成歸來，李德仁加快研究步伐，帶領(lǐng)團隊持續(xù)開展基礎(chǔ)理論和重大技術(shù)創(chuàng)新，助力我國測繪遙感行業(yè)飛躍發(fā)展。

很快，他們?nèi)〉昧艘粋€又一個創(chuàng)造性成果。1991年，李德仁提出3S集成（GNSS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS遙感、GIS地理信息系統(tǒng)）理論獲得國際認可。這一重大突破，實現(xiàn)了天空地一體信息化移動測量的歷史跨越。

面對我國衛(wèi)星、航空、地面系統(tǒng)等落后于人的情況，李德仁心急如焚。2003年，他作為牽頭人向國家提出“建設(shè)我國高分辨率對地觀測系統(tǒng)”的建議。高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項（以下簡稱“高分專項”）是《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》確定的重大科技專項之一。其中，自主可控的天空地高分辨率遙感系統(tǒng)是核心。

李德仁瞄準(zhǔn)我國高分專項的核心需求，組建百余人團隊，歷時15年先后完成體系論證、技術(shù)攻關(guān)、系統(tǒng)研制和重大應(yīng)用，助力天空地高分辨率遙感系統(tǒng)實現(xiàn)“好用”和“用好”，滿足經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和民生的需求。

2013年，高分專項首發(fā)星高分一號成功發(fā)射；2019年，國內(nèi)首顆民用亞米級高分辨率立體測繪衛(wèi)星高分七號發(fā)射；2022年，分辨率達到0.3米至0.5米的商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射……隨著高分專項的實施，中國遙感衛(wèi)星實現(xiàn)了從“有”到“好”的跨越式發(fā)展。

如今，我國測繪遙感技術(shù)從落后一步步走到了世界前列，建立起真正的“中國人自己的高分辨率對地觀測系統(tǒng)”。在這個過程中，高分專項作出了重要貢獻。李德仁說：“以前我們有衛(wèi)星，但不強?，F(xiàn)在我們的遙感衛(wèi)星趕上了世界水平。”

此后，李德仁繼續(xù)帶領(lǐng)團隊攻克高精度高分辨率對地觀測領(lǐng)域的系列核心技術(shù)，研制了我國“航天—航空—地面”3S集成的測繪遙感系列裝備，解決危險地區(qū)測繪等難題，引領(lǐng)了我國傳統(tǒng)測繪到信息化測繪遙感的根本性變革。

創(chuàng)新的原動力就是實現(xiàn)自立自強。在李德仁看來，科學(xué)精神首先是實事求是，要尊重科學(xué)、尊重前人、尊重專家，但不能迷信書本、迷信權(quán)威、迷信外國技術(shù)。

“我們測繪人要堅持不懈地開展原始創(chuàng)新研究，想國家所想，急國家所急。要在新型信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮作用，為將我國建設(shè)成為國際領(lǐng)先的測繪科技強國貢獻力量。”李德仁說。

擦亮“東方慧眼”

“要把天上的大數(shù)據(jù)經(jīng)過人工智能處理，變成小數(shù)據(jù)送到用戶的手機上，這樣才能實現(xiàn)分鐘級的智能服務(wù)。”李德仁說，以前，天上的遙感、導(dǎo)航、通信衛(wèi)星各忙各事，沒有聯(lián)通，所提供的服務(wù)老百姓用不上。

為此，李德仁帶領(lǐng)團隊積極開展“通導(dǎo)遙”一體化天基信息實時服務(wù)系統(tǒng)（PNTRC）關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，啟動珞珈系列科學(xué)試驗衛(wèi)星工程，研制發(fā)射4顆珞珈系列衛(wèi)星。

不僅如此，李德仁還推動“通導(dǎo)遙”一體化的“東方慧眼”智能遙感星座計劃建設(shè)。“東方慧眼”智能遙感星座計劃極為宏大。通過部署在天上的遙感衛(wèi)星組網(wǎng)，能夠建立從全國到全球的服務(wù)系統(tǒng)，把目標(biāo)看得快、看得清、看得準(zhǔn)、看得全、看得懂……

從2022年起，李德仁帶領(lǐng)團隊開展“東方慧眼”智能遙感星座論證工作。為將“東方慧眼”擦得更亮，李德仁側(cè)重在衛(wèi)星精度和質(zhì)量上下功夫，使衛(wèi)星遙感分辨率從5米到3米、到2米、到1米，再到0.5米。

2023年4月，“東方慧眼”智能遙感星座一期工程正式啟動。2024年2月3日，由李德仁擔(dān)任首席科學(xué)家研制的東方慧眼高分01星成功發(fā)射，順利實現(xiàn)業(yè)務(wù)化運行。

作為“東方慧眼”智能遙感星座的業(yè)務(wù)首發(fā)星，這顆衛(wèi)星的成功發(fā)射是“通導(dǎo)遙”一體化智能遙感衛(wèi)星系統(tǒng)的重要實踐，對后續(xù)星座建設(shè)具有重大意義。該星投入運行后，可通過聚合高性能算力、引入人工智能遙感大模型，為行業(yè)提供實時時空觀測智能化分析決策服務(wù)。

李德仁團隊預(yù)計，到2030年，“東方慧眼”智能遙感星座計劃將發(fā)射252顆衛(wèi)星，包括高分辨率光學(xué)和雷達衛(wèi)星、高光譜衛(wèi)星和熱紅外衛(wèi)星，形成“星網(wǎng)”。這些衛(wèi)星將為人類社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

“到那時，我們的衛(wèi)星使用成本會更低，每個人都有望輕松使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，從‘玩微信’到‘玩衛(wèi)星’。”談及未來，李德仁滿懷憧憬。

培養(yǎng)棟梁之材

在自己所有的頭銜中，李德仁認為，當(dāng)老師才是他最驕傲、最有成就感的事。

李德仁曾說，恩師王之卓有兩段話讓他記了一輩子。其中一段是在王之卓學(xué)術(shù)思想研討會上，王之卓在會議門口看著會標(biāo)，問工作人員：“我有什么學(xué)術(shù)思想？我的思想就是不斷地跟我的學(xué)生學(xué)習(xí)。”

李德仁也把這句話送給自己。他說，作為一名教師，他可以培養(yǎng)一代又一代的年輕人，而年輕人在任何細節(jié)上超過自己，都讓他感到高興。

數(shù)十年來，他在武漢珞珈山下甘為人梯、殫精竭慮、為國育才，始終奮斗在教學(xué)科研第一線。他引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)科交叉前沿刻苦攻關(guān)，獲得高等教育國家級教學(xué)成果。

執(zhí)教30多年，談及指導(dǎo)博士生的成功經(jīng)驗，李德仁說：“我把我老師教我的方法，傳授給我的學(xué)生，那就是首先要學(xué)會做人，再學(xué)會做事，最后學(xué)會做學(xué)問。”

李德仁是這么說的，也是這么做的。他要求學(xué)生堅持“讀書、思維、創(chuàng)新、實踐”，做國家的棟梁。因此，他總把學(xué)生帶到科研一線“拉練”，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷思考、大膽創(chuàng)新。

中國科學(xué)院院士龔健雅是李德仁的第三個博士生。“李老師破格錄取了我，并對我進行了20多年的培養(yǎng)。相對于其他師兄弟，我是在他身邊受教誨時間最長的學(xué)生之一。”他說。

龔健雅親眼見證了李德仁等老一輩科學(xué)家在推動中國整個測繪學(xué)科發(fā)展過程中的一個個突破。在他看來，中國測繪學(xué)科發(fā)展逆勢而上，國際影響不斷增強，李德仁對此作出了很大貢獻。

如今，李德仁的學(xué)生遍布世界各地，在測繪遙感領(lǐng)域內(nèi)外各有建樹。這是李德仁最為高興的事。“科學(xué)研究就是不斷創(chuàng)新，不斷接力。”李德仁把學(xué)生的建樹看成是自己最大的成果。“我要給學(xué)生指一條路，讓學(xué)生自由發(fā)展，讓他們超越我。”

直到現(xiàn)在，李德仁仍然堅持帶博士生和碩士生。他的學(xué)生中，有的已經(jīng)當(dāng)選中國科學(xué)院院士和中國工程院院士。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院授予李德仁名譽博士學(xué)位時指出：“李德仁院士的杰出成就，使武漢大學(xué)成為今天世界上地球空間信息領(lǐng)域最著名的研究機構(gòu)之一；他還對培養(yǎng)國家和國際學(xué)術(shù)人才作出了杰出的貢獻。”

從毅然歸國到開拓創(chuàng)新，從扎根科研一線到孜孜不倦教書育人，李德仁堅定不移地踐行著自己的人生追求——一輩子為國家服務(wù)。他用自己的一生，詮釋了中國科學(xué)家奮進、奉獻、甘為人梯的精神。