测绘科研一线的『大国工匠』 记中国工程院院士、著名摄影测量与遥感专家刘先林

   日期:2020-07-15     来源:中国自然资源报    浏览:89    评论:0    
核心提示:第一台国产解析测图仪、全数字摄影测量工作站、第一台国产数字航空摄影仪、国产车载激光建模测量系统作为多个具有开创意义的国产

第一台国产解析测图仪、全数字摄影测量工作站、第一台国产数字航空摄影仪、国产车载激光建模测量系统……作为多个具有开创意义的国产测绘仪器的研制者,刘先林在测绘领域“闯”了半个多世纪,亲身经历了我国国产测绘装备从无到有、代替进口的历史,见证了我国测绘地理信息事业的快速发展。

  去年2月退休的刘先林,忙碌还是常态。每周要和团队开两三次会议,探讨科研问题,推动项目进展。“即便退休了,我的大脑还是停不下来。”

  如何服务城市精细化管理?如何助力智慧城市建设?已经81岁的他,还在思考着测绘领域最新的科研问题。

“新测绘可以给城市看‘病’,让城市更健康”
 

  新冠肺炎疫情期间,刘先林一直没闲着。“大年初二就开始忙了。”刘先林说,应中国工程院针对疫情的延伸研究要求,他申报了国产高分卫星影像准实时生产城市疫区三维GIS数据、无人机“入户”智慧物流等4项科研攻关项目。

  3月27日,他受邀以直播的方式,做了一场《新时代新测绘》主题报告。怎样结合AI、大数据、云计算等技术,如何助力智慧城市建设……对测绘未来发展面临的诸多问题,刘先林在报告中进行了前瞻性分析。

  一个小时的直播,观看人次达到9万之多。有网友留言:“老院士讲得激情澎湃,听得人如痴如醉。”

  刘先林说:“决策科学化、城市精细化管理、精准扶贫、美丽乡村和美丽街道、人工智能,甚至领导的离任审计,统计遥感、动态监测……都要我们提供可供大数据技术应用的新测绘成果。”

  新测绘,就是实体三维测绘,是他和团队正在研究的新课题。“实体三维的生产方式是要利用空、天、地、网,CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)双并行云计算和人工编辑,利用电脑进行大数据分析并产出知识。”

  “我们想通过卫星实现自然资源的动态监测,以有结构的数据直接生产出三维的监测结果,也就是实体三维的监测。”刘先林介绍,他和团队重点研究的方向之一,就是利用实体三维监测,助力自然资源部的“两统一”职能履行。

  在刘先林眼中,智慧城市就是用真实的数据和科学的决策,使城市运行在最优状态下,发展更绿色、更可持续、更幸福。

  “我们现在正在研究的就是如何生产出结构化的时空大数据,可以为智慧城市提供城市多要素结构化实体模型,也就是城市全息三维,有结构的街景模型,让数据‘说话’,产生科学的决策。”刘先林介绍,利用城市的全息三维作为基础数据计算城市的各类综合指数,如城市交通拥堵指数、城市热效应指数分布、城市5G信号强度指数等等。“新测绘可以给城市看‘病’,让城市更健康。”他表示。

  智慧交通、智慧高铁站、智慧旅游、智慧医疗,在刘先林看来,测绘行业将迎来一次大的变革,国产测绘仪器更要抓机遇。

“一定要有勇气赶超世界先进水平”

  半个多世纪以来,人类科技发展史大约每隔10年就会迎来一次大的科技创新浪潮,而我国测绘技术的每一次乘风破浪,都有刘先林的身影。

  上世纪80年代,我国90%的测绘仪器都依赖进口。在与外商打交道的过程中,漫天要价、白眼歧视,这些遭遇让刘先林既痛心又窝火。

  “为什么就不能研制出自己的精密仪器?我们中国人并不比外国人笨,一定要有勇气赶超世界先进水平。”下定决心,刘先林义不容辞地扛起了测绘仪器自主创新的责任。

  但是,自主创新何其难。当时一没有现成图纸,二没有参考资料,三没有足够的资金支持,每往前走一步,都将面对着无数鲜为人知的坎坷和荆棘。

  1968年,为了解决空中三角测量程序中的一个难题,他在机房连续工作了三天三夜;1988年春节,助手们都回家了,他拉着10岁的儿子,整个春节期间在实验室连续焊接了几百个焊点,累得直不起腰……凭借这股在科研路上坚韧不拔、锲而不舍的精神,他越过了自主创新之路的重重关山,4次获得国家科技进步奖,其中两次获得一等奖。

  “如果在实验室作出成果就束之高阁,最多只是用老百姓的钱证明了自己的能力。”刘先林说,“技术创新不是为了著书立说,更重要的是将科研成果转化为现实生产力,能够在国家的发展中发挥作用。”

  1988年,他主持研制出JX-3解析测图仪,结束了我国解析测图仪全部进口的历史,并一举夺回国内市场。德国一家企业设在香港的销售公司,一再降价也未能挽回市场,最后只有关门大吉。

  1998年,刘先林凭着大胆的预判,又研制出JX-3换代产品——JX-4数字摄影测量工作站。JX-4的问世,成为我国模拟测图向数字化测图转变的里程碑。刘先林又带领同行一起进行推广,使国产航测系统占据了90%以上的国内市场,并成功出口海外。

  2007年,刘先林带领团队又研制出一款划时代的数字化测绘产品——SWDC数字航空摄影仪。如今,SWDC系列数字航摄仪已经占领国内一半以上的市场份额,在我国如火如荼的实景三维建设中发挥着重要作用。

  最近10年,他一直在研究SSW车载激光建模测量系统。这套系统达到国际先进水平,已经广泛应用于道路测量、地籍测量、违建调查等诸多领域。通过云计算,这套系统可以实现结构化模型街景数据的快速生产,这对智慧交通、自动驾驶都会产生颠覆性影响,代表了未来测绘地理发展的趋势。

“祖国需要什么,一线需要什么,我们就要研究什么”

  2017年,因为一张照片,78岁的刘先林意外成了亿万网友追捧的“网红”。

  那次是他乘坐高铁返回北京,穿着一双旧皮鞋坐在二等座上埋头修改报告。这一幕被同行者拍了下来,并在网上火速传开。网友直呼“又见扫地僧”,称他是“民族脊梁”“大国工匠”。

  网友不知,朴素与节俭,是刘先林一贯的作风。中国测绘科学研究院的办公室里,刘先林自1975年开始使用的那套硬木桌椅,经年累月的伏案已经磨掉了红色油漆。但就是这样一个“抠门”的人,多年来他的研究成果为国家节省资金近2亿元。

  不认识的人第一眼看到刘先林,一头白发,鼻梁上架着一副厚厚的镜片,笑起来眉眼弯弯,和蔼可亲,有一种邻翁气质。

  真正了解他的人,都说他“自带光环”。不是因为他有着首批中国工程院院士、第六届全国人大代表等一堆厉害的头衔,而是他身上散发着一种执着、纯粹的光芒,令人敬仰。

  “祖国需要什么,一线需要什么,我们就要研究什么。”1962年刘先林从武汉测绘学院毕业,分配到原国家测绘总局测绘科学研究所(现为中国测绘科学研究院),老所长语重心长的这番话语,成为了他一生的追求。

  在测绘科研一线工作了58年,他的人生极其简单,只有“科研”两个字——用自己的科研成果武装测绘生产、提高我国测绘科技能力。

  上世纪80年代,许多科研人员一心想出国,刘先林的同学、朋友也邀请他去国外。“你这样的人在国外,成为千万富翁不是难事。”朋友们劝他。

  刘先林谢绝了同学、朋友的好意。他从不在乎金钱,身为3所大学的特聘教授,每年的酬劳加起来有几十万元,但他分文不取,全部补贴给了学校的科研项目和贫困学生。

  打破国外精密测量仪器对我国的封锁,主动肩负起自主创新的重任,数十载潜心研究,刘先林的身体里跳动着的是一颗科技报国的拳拳爱国之心。

 

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