点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:李德仁:苍穹之上,擦亮“东方慧眼”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

李德仁:苍穹之上,擦亮“东方慧眼”

来源:中国科学报2024-06-11 09:50

  “5、4、3、2、1,点火!”随着赤橘色烈焰瞬间迸出,快舟十一号运载火箭一路呼啸、直上云霄。

  5月21日12时15分,由武汉大学团队自主研制的“珞珈三号”科学试验卫星02星搭载快舟十一号运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功升空,并顺利进入预定轨道。

  接到来自酒泉的消息,中国科学院院士、中国工程院院士李德仁很高兴。担任这颗卫星首席科学家的中国科学院院士龚健雅是李德仁的学生,也是测绘遥感团队的成员。李德仁告诉《中国科学报》,这颗卫星具有0.5米分辨率全色成像、10米分辨率高光谱成像,数据将更加高效、精准,获取将更加便捷。

  从落后走到前列

  1985年,李德仁博士毕业从德国归来,进入武汉测绘学院(2000年并入武汉大学)任教,次年破格晋升为教授;1991年、1994年先后当选为中国科学院学部委员(院士)、中国工程院院士。

  他向《中国科学报》介绍:“虽然我从博士毕业到评上教授、当选院士的时间较短,但那时候我已开展了几十年的研究和实践,打下了很扎实的基础,正好又赶上了党的人才政策机遇。”

  回国后,他接到一个重要而艰巨的测绘任务——在有地雷的地区为中国和某邻国边界测图。

  绵长的边界线或隐于茫茫群山中,或分布在险要之地,地下还可能埋有地雷。如何在短时间内迅速摸清情况?单靠人工测绘肯定不行。李德仁提出“把GPS放到飞机上”。运用“GPS空中三角测量”技术,他很快完成了无须地面控制点的边界测图任务。这是中国人第一次通过机载GPS系统为边界测图。此后他凭借这一技术又完成了我国海南岛、虎跳峡等多地的航测测图。

  面对我国卫星、航空、地面系统等落后于人的现状,李德仁心急如焚。2002年,李德仁作为牵头人向国家提出“建设我国高分辨率对地观测系统”的建议(以下简称高分专项)。2010年,高分专项正式启动,专家组组长为中国工程院院士、中国航天科技集团的王礼恒,副组长由李德仁担任。

  十多年过去了,高分专项基本满足了我国经济发展、国防建设与大众民生的重大需求,使我国卫星遥感及应用达到世界先进水平。“这项成果是在元器件受限的情况下,用中国人的智慧、用我们的数学和过程控制方法创造的。”李德仁自豪地说。

  在自主自立这一原动力的驱使下,李德仁还带领团队研制了我国天-空-地3S集成的测绘遥感系统,构建了自主可控的国产地理信息技术体系。

  从卫星数据85%依赖国外进口,到实现85%的自给率,再到向其他国家出口,我国测绘遥感技术一步步从落后走到了世界前列,建立起真正的“中国人自己的全球观测系统”。

  服务国家和人民

  有件事,李德仁至今无法释怀。

  2008年,汶川发生大地震。抗震救灾过程中,遥感卫星的缺失导致人们无法第一时间获取灾后信息,不能在72小时黄金救援时间内为救援人员提供更多帮助。这成了李德仁心中难以抚平的伤痛。

  他说,那时我国只有3米分辨率的遥感卫星,而且数量很少,无法“看清”汶川的情况,他只能在全世界找朋友要卫星数据。第三天,意大利科学家送来了相关数据。

  在焦急等待的3天里,李德仁深感内疚。“我们做了一辈子遥感,却不能满足抗震救灾的要求,我们有愧呀!”“如果当时有0.5米分辨率的遥感卫星就好了,我们就可以在汶川上空进行精准扫描,第一时间找到倒塌的房子,配合官兵救援更多人。”好在经过十多年的努力,目前我国遥感卫星已经达到了这一精度。

  事实上,汶川救灾中,遥感技术在当时的条件下依然发挥了不小的作用。比如,唐家山在地震中被削去一半,形成蓄水近3亿立方米的悬湖,一旦崩塌,将给绵阳等地几百万人带来巨大灾难。到底该怎么办,相关部门实难决策。

  紧急关头,李德仁主动请缨赶赴汶川,带领武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室团队,对唐家山堰塞湖地形进行了扫描,运用航空遥感获得堰塞湖水位、水流流速、压力等详细数据,完成了最精细的三维数字高程模型。根据数据分析结果,他们认为唐家山堰塞湖虽险,但依然是稳固的,可以用明渠导流的办法排除风险。团队将这些数据呈报给抗震救灾指挥部,为正确处置险情提供了科学依据。

  同样是救灾,在2023年夏季防汛之际,李德仁团队提出了一个语惊四座的建议——“赶快组织撤离”。正是这个建议让6400多名群众转危为安。

  那时,李德仁团队自主研发的“珞珈二号”卫星获取了河北受灾地区上空的雷达图像,并观测到一处堤防决口。“刚开始决口不大,不易被发现,但通过卫星遥感数据分析,综合水流流速和压强分析,我们判断这个决口很快就要酿成大祸。”团队立即向有关部门发布预警。事实证明,这一及时预警避免了一场靠传统手段“难以预防的灾难”。“全天时、全天候、工程级应用”,是雷达遥感的优势之一。

  从支持青藏铁路测量到参与汶川抗震救灾,从北京奥运会安保到数字敦煌工程,从协助农林部门摸清相关数据到为疫情防控提供技术支持,从南水北调可行性分析到城市拥堵问题数据收集……在李德仁看来,国家有需要、人民有需求,就是科学研究最大的动力。

  作为摄影测量、遥感和地球空间信息科学的领军科学家,李德仁得到了国际科学界的高度认可。2022年6月,他获颁国际摄影测量与遥感领域最具影响力的奖项之一 ——布洛克金奖,是我国获此殊荣的第一人。

  另辟蹊径谋突破

  目前全球有四大卫星定位系统:美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo)和中国的北斗卫星导航系统(BDS)。一般情况下,构建卫星定位系统需要在地面布局基准站,使卫星导航系统精度提高到厘米级甚至毫米级。

  当年某国布局卫星导航系统,在包括中国在内的很多国家和地区建了几千个基准站。2020年中国布局北斗,该国却拒绝中国在他们那里建基准站,对我国进行封锁。

  在这种情况下,李德仁组织团队攻关,创造性地研究出中国第一个低轨卫星导航增强系统和室内外一体化亚米级手机导航定位系统。有了这些系统,中国的北斗卫星在不到某国建基准站的情况下,定位精度达到了GPS同等水平,而且多项技术性能超越GPS。

  这无疑是一个颠覆性的重大创新。这个重大创新成果的取得,意味着中国在这项高精尖技术上已经领先世界。目前,包括美国在内的一些发达国家正奋力跟进这项技术。

  “坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”针对我国卫星遥感存在“成本高、效率低、不稳定、应用少”等诸多问题,李德仁带领团队提出一个极为宏大的计划——200多颗卫星组网的“东方慧眼”星座计划。

  为了把“东方慧眼”擦得更亮,李德仁在卫星精度和质量上下功夫。卫星遥感分辨率从5米、3米、2米、1米做到0.5米,这一连串数据直观记录了中国卫星从无到有、从有到好的整个过程。

  该团队预计到2030年发射252颗卫星,包括高分辨率光学和雷达卫星、高光谱卫星和热红外卫星,形成“星网”。这些卫星将帮助人们对地球上的每个地方都看得快、看得清、看得准、看得全、看得懂。

  “到那时,我们的卫星使用成本会更低,每个人都有望轻松使用卫星数据,从‘玩微信’到‘玩卫星’。这些卫星将为国家创造万亿级新质生产力,为人类社会可持续发展服务。”谈及未来,李德仁满怀憧憬。(记者 李思辉)

[ 责编:张佳兴 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平会见冰岛总统托马斯多蒂尔

  • 【理响中国】开大门走大路,发展自己惠及他人

独家策划

推荐阅读
“经过不懈努力,中国以占世界9%的耕地、6%的淡水资源,养育了世界近1/5的人口,这本身就是对世界粮食安全的巨大贡献。钱毅介绍,目前,我国已经建成粮食储运等5个国家级科技创新平台基地,26个部级粮食技术创新中心和重点实验室,以及百余个地方研发创新平台。
2025-10-15 10:49
外交部发言人林剑14日表示,中国机器人正展现出广阔应用前景,逐步从实验室走进工厂生产线和各国百姓家。林剑介绍,国际机器人联合会此前发布的《2025年世界机器人报告》显示,2024年中国在役工业机器人存量突破200万台,居全球首位。
2025-10-15 10:45
约两年前,谷歌旗下深度思维公司宣布,借深度学习技术发现220万种新型晶体材料。科学家期待借助AI,设计出可规模化生产、真正影响日常生活的先进材料,让AI在材料科学领域的价值真正落地。
2025-10-15 10:44
盼望北极熊出现,是中国第15次北冰洋科学考察队队员进入北极圈后的心愿。午后,按照防熊预案部署,考察队决定使用直升机对其驱离,以保证冰面作业人员安全,快速完成冰上作业任务。
2025-10-15 10:40
数据显示,截至去年底,已有超6000台无人配送车投入规模化应用,为100多个细分场景用户交付上亿件订单。随着智能技术与现代物流深度融合,在城乡经济循环中,无人配送车有了更多打开方式。
2025-10-15 10:20
不久前的国庆中秋假期,人形机器人俨然成为多地商场、工厂、医院甚至众多家庭的“明星”。这款名为Galbot的人形机器人来自银河通用,已正式“入职”该智慧工厂,承担自动质检、零部件分拣与搬运等复杂任务。
2025-10-14 09:57
近日,工业和信息化部、国家标准化管理委员会印发了《云计算综合标准化体系建设指南(2025版)》(以下简称《指南》)。
2025-10-14 09:56
最长主跨跨径、最高主塔塔高、最大锚碇基础、最大主缆规模、最多车道数量……狮子洋大桥集齐了双层悬索桥的多个世界第一。
2025-10-14 09:55
13日18时00分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将试验三十一号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-10-14 09:53
日前从2025龙骨坡遗址学术研讨会获悉,龙骨坡遗址第5轮发掘获得的粪化石中,有几枚被确认为剑齿虎粪化石。
2025-10-14 09:51
十多位国内外医学“大咖”在接受“新华深读”栏目采访时表示:结节检出率升高,核心原因是检查设备精度的显著提升,让过去难以发现的微小结节“无所遁形”。随着医学影像技术的进步和体检普及度的提升,甲状腺、乳腺及肺结节的检出率呈上升趋势。
2025-10-13 10:26
现有将聚合物转化为金属或陶瓷的技术,往往会导致材料多孔、强度不足,而且部件会出现严重收缩,导致变形。这种3D打印工艺实现了从“制造零件”到“生长功能”的跨越,有望为航空航天、生物医疗、机器人等领域带来新的变革。
2025-10-13 10:24
一个国际科研团队在9日出版的《天体物理学杂志》上发表研究称,他们首次拍摄到两个黑洞相互环绕运行的无线电影像。由芬兰图尔库大学天文学家领衔的研究团队,瞄准一个异常明亮的星系核心中心区域名为OJ287的类星体,成功拍摄到其中两个黑洞相互绕行的珍贵画面。
2025-10-13 10:23
作为深远海风电产业链的“链主”企业,运达能源科技集团股份有限公司(以下简称“运达能源科技集团”)见证并引领了中国风电从无到有、从弱到强的全过程。2024年,中国风电新增装机容量达79.8GW,占全球新增装机总量的68.2%,这意味着,全球每新增3台风机,就有近2台落地中国。
2025-10-13 10:22
10月14日,一场赏心悦目的木星伴月将在凌晨上演,为初秋天宇增添一抹诗意。木星是一颗气态行星,也是太阳系中个头最大的行星,虽然距离地球比较远,但由于个头大,从地球上看起来非常明亮。
2025-10-13 10:19
团队进一步提出了跨平台系统设计方法论,包含二维-CMOS电路协同设计、二维-CMOS跨平台接口设计等,并将这一系统集成框架命名为“长缨(CY-01)”架构。据了解,团队下一步计划建立实验基地,与相关机构合作,建立自主主导的工程化项目,并计划用3至5年时间将项目集成到兆量级水平。
2025-10-13 10:18
日前,位于浙江杭州的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置的核心设备正式启用。
2025-10-11 09:44
近日,中国科学院广州地球化学研究所与国际合作团队在国际学术期刊《自然·地球科学》发表论文指出,海洋硫酸盐浓度的变化能够改变甲烷的消耗方式。
2025-10-11 09:43
著名科幻作家刘慈欣在小说《诗云》中曾描写过“微型白洞”,让很多人浮想联翩。有趣的是,白洞和黑洞在数学上是同一个“解”——它们的质量、角动量、电荷都相同,唯一的区别是时间反了过来。
2025-10-11 09:40
“金钉子”是定义和区别全球不同年代所形成的地层的“锚点”,用来划分全球地质年代界线。
2025-10-11 09:38
加载更多