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

  • 习近平同法国总统马克龙举行会谈

  • 2025企业家博鳌论坛举行

独家策划

推荐阅读
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
加载更多