央視新聞頻道專訪立得空間首席科學家、兩院院士李德仁
2024-05-08
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央視新聞頻道專訪立得空間首席科學家、兩院院士李德仁
央視新聞頻道特別節目《吾家吾國》獨家專訪立得空間首席科學家，中國科學院院士、中國工程院院士李德仁。李德仁院士引領了我國傳統測繪到信息化測繪遙感的根本性變革。協會會員單位立得空間信息技術股份有限公司也在李德仁院士與創始人郭晟的帶領下，成為我國移動測量系統的發明人與世界領先企業，獲得國內外眾多知名企業的高度評價與戰略合作。
接下來讓我們通過《吾家吾國》節目，一起領略李德仁院士一生投身科研、為國奉獻的家國情懷。
圖為李院士接受專訪期間，立得空間在武漢大學的產品展示，從左至右分別為頭戴式移動測量系統、手持式移動測量系統、巡檢機器人。
在武漢大學測繪遙感國家重點實驗室里，李德仁院士向央視主持人王寧及在場師生娓娓講述“東方慧眼”項目進展情況。李德仁院士指出，東方慧眼，就是由中國人發到天上去的智慧的眼睛。“東方慧眼”的基礎是于2023年發射的“珞珈三號衛星01星”，而這樣的衛星如果有兩百顆，將來五分鐘之內就可獲取到遙感信息，如果有三百顆，時間則可以縮短至三分鐘。按照李德仁院士的計劃，到2030年，整個星座在軌200多顆衛星，實現通信、導航、遙感一體化，天地網絡互聯。
作為“東方慧眼”項目的先遣隊，“珞珈三號衛星01星”是全球首顆互聯網智能遙感衛星。與珞珈三號衛星一樣，珞珈一號衛星、珞珈二號衛星同屬于科學實驗星，在2023年夏季河北省防汛救災中，通過珞珈二號衛星拍攝的雷達圖像，水利部門發現了決堤的隱患，6000多名群眾因此得到了安全轉移。這就體現了雷達遙感的優勢——全天時、全天候做到工程級應用。
“我這50年，我這一生的工作，就是讓測繪這一過程實現數字化、智能化、自動化、實時化。”李德仁院士常用不停歇地思考、不停歇地創新來形容自己走過的歷程，從跋山涉水扛著機器測量，到航空遙感再到衛星遙感，測繪遙感學科領域隨著技術的迭代在迅速地變化。
1957年，18歲的李德仁中學畢業，從江蘇考到湖北，原本報考數學力系、打算研究火箭的他，意外被剛成立一年的武漢測繪制圖學院錄取，專業是航空攝影測量。
當時怎么讓您終于不遺憾這事了？
我們的校長夏堅白院士，就在校長辦公室的二樓陽臺上跟我們講話，說測繪很重要，要了解地球上的自然活動和人類活動，首先就要有地圖。
武漢大學測繪實驗室進門處立有李德仁恩師王之卓的塑像，王之卓與夏堅白、陳永齡三人被譽為中國測量的創始人，三人將大地測量、天文測量、攝影測量全面抓起來了，改善了當時中國測量落后的局面。
李德仁院士現在仍然清晰地記得自己與恩師王之卓的相識，讀書期間，他發現了蘇聯教科書上的幾處錯誤，于是寫了三篇學術文章進行闡釋，并托同學轉給王之卓。讓李德仁意外的是，當時作為系主任的王之卓竟邀請他到家中討論，兩人一直就李德仁所撰寫的三篇文章討論至夜深。
1978年，國家恢復研究生招生考試，39歲的李德仁如愿考上王之卓的研究生。三年后，李德仁院士以全優的成績獲得了碩士學位，站在中國測繪學界的前沿。
1982年，李德仁院士獲得赴聯邦德國學習交流的機會，在王之卓的推薦下，他師從國際著名的攝影測量和遙感學家阿克曼教授。當時，阿克曼給了他一個航空測量領域極具挑戰的難題。
當時過去之后您的任務是什么？
當時因為我們這個航空測量、遙感數據越來越大，我就發現了數據里面有系統誤差。當時阿克曼給我的題目就是，找一個理論能同時區分偶然誤差、系統誤差和粗差。
誤差的問題，是當時的世界性難題。作為訪問學者，李德仁院士在德國的時間只有兩年多，不過導師阿克曼對他寄予厚望，李德仁使用三個IBM大計算機終端，利用計算機批處理的方法加快計算速度，“我們耽誤了10年，所以必須抓緊補，補知識、補理論、補時間”，李德仁院士受到這種責任感的驅使，最終僅用一年零四個月就用德文完成了博士論文，當時他的答辯成績是德國斯圖加特大學歷史最高分，同時也解決了區分誤差這一世界性難題。
研究區分粗差和系統誤差的問題，需要很高的理論水平。李德仁完全具有現代化國際化研究水準，我希望他可以用他的知識在推動你們國家的攝影測量學方面發揮作用。
——阿克曼
而這一研究理論也讓李德仁院士終身受益，在數據越來越大、越來越要靠人工智能、自動化處理的時候，必須用到這一理論。在后面李德仁初回國時，面對國內元器件不好、系統誤差偏大的問題，李德仁院士將其校正，用軟件的優勢、系統的理論來彌補美國西方期間對中國的限制。
從德國畢業時，包括斯圖加特大學在內的國外多家研究機構向李德仁伸出了橄欖枝，面對邀約，他沒有動心。妻子朱宜萱在給他的信中寫道，“你是一頭牛，吃國家的草，一直到了45歲，你怎么不為國家、為人民產點奶？你現在應當回來擠奶了，這是你應做貢獻的時候。”而如今，李德仁院士在采訪中也說道，“我們認為學到真本事，有了真本事，你只有回來，給國家做工作。要提高中國的水平，這是我們的責任。”
1985年李德仁院士回國之后，他接到一個艱巨的測繪任務，那就是為中國和某鄰國的邊界測圖。
當時的工作要先解決什么樣的問題？
盡量減少野外的工作量，野外工作很辛苦。后來我就說那把GPS放到飛機上去，就可以測定照相機攝影中心的位置。同時還要把慣性導航放到飛機上，陀螺儀是測姿態的，慣性導航信號時連續的，所以慣性導航跟GPS的集成，這個技術叫作POS技術，美國人是保密的，我們回來把這個問題解決了。解決這個核心問題，飛機上就能確定地面的目標，我們畫地圖就能滿足1:500（比例尺）的要求。
GPS空中三角測量技術最大的難點在于飛機高動態照相時很難保證GPS不丟失信號，為此，李德仁帶領團隊展開技術攻關，這是中國人第一次通過機載GPS系統，減少人工野外測量的工作，追近了國際航空測量的先進水平。
2008年，汶川地震將唐家山掀削去了一半，形成蓄水近3億立方的懸湖，堰塞湖一旦潰決，將會危及下游城市，后果不堪設想。在這樣的背景之下，李德仁團隊主動請纓，提出運用航空遙感獲得堰塞湖的詳細數據，最終李德仁院士帶領團隊完成了唐家山堰塞湖最精細的三維數字高程模型，并呈報給了抗震救災指揮部，這為正確處置唐家山險情提供了科學依據。
圖為立得空間移動測量車奔赴汶川地震災害現場圖
圖為2008年北川某處三維模型效果圖
但是，抗震救災時遙感衛星的缺失，成為李德仁心中難以撫平的傷痛。
當時汶川地震中您最大的遺憾是什么？
大家搞不清楚汶川地震的震中在哪，如果那個時候有0.5米（分辨率）的遙感衛星就可以在汶川上空掃描一下，就能把倒的房子找到了。
那個時候中國的遙感衛星是一個什么狀況？
中國只有3米到5米分辨率的遙感衛星，而且數量很少。我在全世界找朋友要衛星數據，意大利人第三天給我送的數據。
那三天里您是一個什么樣的心態？
內疚，我們做了一輩子的遙感，卻不能滿足抗震救災的要求，讓我感覺到內疚。
2008年美國已經擁有在軌衛星超過400顆，中國只有20多顆。世界上不少發達國家已經有了自己的高分辨率對地觀測衛星系統，而中國則苦苦追趕。
遙感在中國不斷進步的過程當中，您認為當時遇到的最大的技術障礙是什么？
美國1972年搞資源衛星，我們1999年才搞，差了27年，所以我們起步晚。當時中國的遙感有這么一個基本特點，因為我們元器件基本上還要進口，但進口的質量一般都是二等品三等品。所以我們提出口號，硬件不足軟件補，器件的毛病，通過計算機的理論和算法、人工智能的方法給它補上。
落實到遙感專家的歷史使命上，是在哪一個時刻您覺得您的使命感是最強烈的？
我認為是從我回國以后，我了解中國跟外國的差距的時候，我就認為我們要用最短的時間去追趕、去趕超，這個責任一直沒有停，一直沒有斷，有機會就向國家提建議，而且國家也采納我們的意見。
隨著“高分專項”的實施，比西方國家晚了進30年的中國遙感衛星研究，實現了從“有”到“好”的跨越式發展，衛星分辨率提高到民用0.5米，遙感信息服務時間從數小時縮短至八分鐘，追上了世界先進水平。如今李德仁院士雖已年過八旬，但仍重任在肩，工作忙碌。國內國外出差，一年200次。節目最后，他為記者王寧簽名道，“成功在于堅持不懈的努力！”
立得空間CEO郭晟在觀看完專訪之后說，“立得空間首席科學家、兩院院士李德仁，不僅在學術上，在為人師表方面也是我輩楷模。他皓首窮經，不懈拓新，終身奮斗的精神將激勵立得人繼續奮發向前！”
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