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“国家奖”创新团队是如何炼成的

——对地观测与导航技术团队“探秘”

日期:2015-01-13 | 来源 :武汉大学 | 作者: | 阅读次数:

  知道中国的高分卫星和北斗导航系统么?你可能已经在用了。

  高分二号分辨率已达到亚米级,拍摄的北京西直门照片可以看到斑马线;覆盖亚太地区的北斗导航系统可以帮人们做更多,比如地震时发短信到受灾群众手机上,告诉渔民的家人渔船到哪里了……

  奇迹的创造者,是武汉大学对地观测与导航技术团队。而这只是团队取得的众多国际领先成果之一。该团队近日荣获2014年国家科技进步奖创新团队奖。

  走在科学研究的世界前沿

  1991年,刚刚当选中国科学院院士的李德仁发表了名为《论3S集成》的论文,其主旨是将GPS(全球定位系统)和RS(遥感)的成果最终沉淀到GIS(地理信息系统)中。该思想初一提出就获得了国际认可。以此发端,由李德仁、刘经南、龚健雅3位院士负责的团队走向了对地观测与导航技术领域的世界前沿。

  3S集成理论与方法,突破了传感器位置姿态自动测定(POS集成)关键技术,打破美国封锁,帮助我国率先研制出车载、舰载和机载移动测量系统,彻底变革了以人工测量为主体的传统测绘模式,实现了天空地一体信息化移动测量的历史跨越。这套系统运用到低空遥感测绘、车载移动测量、智能路面病害检测等生活、生产实践当中,减少了90%的野外测量工作量,提高了20至30倍的工作效率。

  在火车里装上“移动道路测量系统”,管理人员只需轻点鼠标就能监管千里之外的沿路设施。2007年,团队凭借此套系统荣获国家科技进步二等奖。

  团队也先后参与了“青藏铁路”“北京数字奥运”以及“数字城市”等国家重点项目建设;建成了全国第一个影像城市网站;完成北京、重庆、济南、昆山、常州、武汉、南宁、南京等地的城市部件普查工作。

  而团队开发的GeoStar、GeoSurf和GeoGlobe系列软件,则为国家地理信息公共服务平台——“天地图”的构建打下决定性基础。2011年正式上线的“天地图”已有来自世界210多个国家和地区的7亿人次点击访问,日访问量达到660万。它的诞生标志着,继美国之后,中国成为第二个能提供数字地球系统服务的国家。

  在国际上首创测量误差处理与可区分性理论,解决了测量学中的百年难题;研制出遥感卫星精确定位处理系统,在核心元器件受限条件下,将我国光学卫星遥感影像直接定位精度从300多米提高到10米以内;研制出北斗及全球各类导航卫星精密定轨、定位及相应的服务系统,将定轨精度从5-10米提高到2-3厘米;攻克“龙计划”雷达遥感地表形变监测核心技术,精度达到毫米级国际领先水平……

  牵头、突破、首创、变革,团队的研发成果往往与这几个词分不开。

  “到2020年,我国在轨运行的卫星数量将达到200多颗。所以,我现在每天都在思考,怎么把天上的卫星用好。”李德仁希望,能像互联网一样,把数以百计的卫星“联动”,实现卫星组网通信、实时处理和快速响应,把采集到的数据在天上处理好,能在一分钟之内将处理好的信息直接发到每个需要的人手中。

  老中青三代学者共同发力

  25年来,先后培养出2名中科院院士、2名工程院院士、7名长江学者、3名国家杰出青年基金获得者、5名973首席科学家……

  团队依托测绘遥感信息工程国家重点实验室和国家卫星定位系统工程技术研究中心,从1989年最初的10人,发展到目前的78人,涌现出一大批优秀人才。人们不禁要问,这其中有何“秘诀”?

  翻开团队“家谱”,我国当代测绘遥感学科创始人王之卓、夏坚白和陈永龄三位院士是“祖师爷”,李德仁、刘经南、龚健雅三位院士为一代传人,国家杰出青年科学基金获得者、“千人计划”入选者、长江学者为第二代,教育部新世纪人才、优秀博士、珞珈学子为第三代。学术大师引领方向,中坚力量成果丰硕,青年学者快速成长,老中青三代学者共同发力。

  “甩开膀子搞创新,发挥团队协作优势,培养拔尖人才。”李德仁这样形容他的团队。团队的人才培养有三个“秘诀”——

  将年轻人放到重大项目攻坚第一线。张过教授仅38岁,在团队工作已9年,作为主要技术负责人参与资源三号卫星数据处理系统研发,2013年获国家科技进步一等奖。记者在采访中发现,团队如今的中坚力量,早在博士生阶段就被大胆“放飞”。

  按需引进优秀人才。“我们团队非常讲人和。”秀气的陈晓玲教授是第二梯队成员,1997年,李德仁和龚健雅亲赴南京大学,诚邀她前来填补当时团队研究方向的一个空缺,为她量身打造了卫星遥感应用与反演的高端平台。加盟后,她在城市和水资源遥感方面发表了一批国际热点论文,是Elsevier环境科学领域最高被引中国作者。

  无私分享不怕被超越。拿到最新的资料,李德仁会立即送到需要的人手里。团队成员沿袭了这一做法。“我从学生时代就获得了很多机会,这让我确信,只要努力就能成长起来。”“长江学者”吴华意教授介绍,每次去国外交流,第一时间便将更先进的课题和技术带回来传给年轻人。

  “学无止境,科学研究就是不断创新,不断接力。”这是李德仁的心得,也是实验室不断发展的内驱力。

  牵头火星信息提取中法合作项目的张良培,由李德仁与外校联合培养;牵头3期中欧“龙计划”合作项目的廖明生,为龚健雅和外校联合培养;作为项目组长参与中欧伽利略合作计划的施闯,则由刘经南指导。

  由院士倾力培养起来的他们,被视为团队的前两代成员,同时也是优秀的项目负责人和研究生导师。

  现如今,团队已经有了第三代成员,教育部新世纪人才、全国优秀博士论文得主……延续了前两代团队成员的优良传统,新人们正在茁壮成长。

  成为专业领域的“全球领袖”

  团队取得的一项项创新成果,助推中国跨入世界三大最重要测绘遥感强国之列。国际版“珞珈之声”调频的内容越来越丰富——

  牵头创建亚洲GIS协会和全球华人卫星导航学会;近十年,在我国累计主办重要国际学术会议32次,130余人次在国际学术大会担任主席、共同主席、分会主席或作特邀报告,团队已成为国际测绘遥感领域最活跃的群体之一。

  李德仁是国际摄影测量与遥感学会资深会士(全球仅17人)和荣誉会员(最高荣誉,全球仅限10人),也是全球唯一拥有双身份的学者;刘经南是国际GPS 地球动力学服务组织协调成员,同时是中国卫星导航学术年会执行主席;龚健雅获国际摄影测量与遥感学会最高奖——Dolezal成就奖;张良培入选IEE会士……

  诗琳通地球空间信息科学国际研究中心、武汉大学-Oracle空间数据库创新研究中心、武汉大学-荷兰代尔夫特理工大学地球空间信息科学联合研究中心……截至目前,团队已和境外大学、机构合作成立了6个国际研究中心。

  与此同时,团队在科研论文发表上也没落下。近10年,15名核心成员发表SCI论文363篇;近4年,团队发表SCI论文总数位列世界同类研究机构第一,被引用数列第二。其中,李德仁、龚健雅进入CNKI论文高引用排行榜,论文被引频次分别达到12022次和4744次。团队成员4篇论文入选地球科学领域世界前1%高被引文章。

  2008年,苏黎世联邦理工大学 (QS全球排名第12名) 授予李德仁“荣誉博士学位”时,该校校长在颁奖词中评价:武汉大学拥有当今世界地球空间信息领域最著名的研究团队。

  2012年,国际地球空间信息科学大会将“全球领袖奖”(World Leadership)授予武汉大学。在此之前,仅有欧美的两所国际知名大学获得过这个荣誉。

  团队在对地观测与导航技术领域的国际引领作用,不仅使其自身成为本领域世界公认的“最具影响力”研究群体,也助推武汉大学成为“世界测绘领域重要的国际化教育机构”,测绘学科被誉为“世界三强”和“亚洲第一”。

  团队还有自己新的梦想。“我们的目标是构建真正的‘智慧地球’,”谈到这一梦想,李德仁露出了笑容,“到时,人和人、人和机器、机器和机器都沟通起来了,地理信息随之进入一个按需服务的新时代。我们的生活也会进入新时代。”

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