顶尖测绘与遥感学家李德仁,引领中国地球空间信息学稳居世界前列

未名林 2025-01-09 12:29:30

2022年6月,在第24届国际摄影测量与遥感大会上,中国科学院、中国工程院“双料”院士李德仁被授予国际摄影测量与遥感领域最高学术成就奖——布洛克金奖,成为该奖项设立70余年来17位获奖者中首位中国科学家,也是亚洲第二位获得此殊荣的科学家。

毋庸置疑,李德仁院士就是当今国际摄影测量与遥感,乃至地球空间信息学领域当之无愧的顶尖科学家,获得“布洛克金奖”只不过是他众多学术光环的一个。

李德仁获得布洛克金奖

他从小天资聪慧,怀揣着对科学的无限热爱投入到未知世界的探索中;他孜孜不倦地攀登科学高峰,从事遥感、全球卫星定位和地理信息系统的教学研究,是武汉大学遥感学科稳居世界第一的主要力量;他建树颇丰,多次斩获国家科技进步奖,荣膺“国家最高科学技术奖”,推动中国地球空间信息学引领世界前沿;他慧眼识珠,诲人不倦,不遗余力为国家培养科技创新人才。

立志成才,投身科研,培养英才,报效祖国,不管是从事学术研究还是教书育人,李德仁院士都堪称楷模。

李德仁院士

成才:勤奋自强,一丝不苟

位于江苏泰州的历史名城溱潼,有一座远近闻名的“院士旧居”,是李德仁的旧居。这座景色别致的小院落,走出了李德仁及其胞弟李德毅、堂弟李德群三位两院院士,在当地传为佳话。

在“院士旧居”的正堂,至今依旧悬挂着“院士三兄弟”的祖父、曾任溱潼商会会长的李贞发亲手书写的八十字“李氏家训”。李德仁和众兄弟姐妹们从小就浸润于当地浓郁的文化氤氲,承袭书香门第的优良家风,在祖辈、父母的严厉教育下成长,以至于他们个个成绩优异,长大后学有所成。而李德仁无疑是最优秀的代表。

李氏家训

李德仁出生于1939年年末,今年已是耄耋之年。他自幼爱好读书,动手能力强,学习成绩优异。11岁时,他考入了离家30多里的泰州中学。小小年纪,便只身一人到异乡求学,却没有阻挡他对知识的渴望。

成名之后,李德仁曾经回忆“中学是最好的时光”,在那个自由又充满活力的年纪,李德仁的科学天赋得到初步启发。在李德仁的办公室里,有一张泰州中学赠与他的“成绩单”,记录了李德仁高中三年的成绩和老师每个期末的评语,除了体育之外,各科基本都是满分。

高中期间,李德仁就表现出对科学的浓厚兴趣和极强的动手能力。他根据在课本上学习的知识,利用平板测量仪测量出学校背后“小泰山”的高度,这种亲手解答问题的成就感令他欣喜不已。或许,那时候他的内心早早埋下了测绘科学的种子,只是连他自己也没有想到,这颗种子会在将来长成一棵参天大树。

高考的时候,他第一志愿是北京大学,在第八志愿填写了武汉测量制图学院。而他不知道的是,当时的政策规定,只要填写了新建院校,成绩合格者一律录取到新院校。就这样,高考成绩达到北大录取分数线的李德仁,“阴差阳错”被录取到刚刚成立一年的武汉测量制图学院(现武汉大学测绘学院)。

虽然心有遗憾,但李德仁很快调整过来。他惊喜地发现,这所专攻测绘的新院校实力强大,拥有5位一级教授,比当时的武汉大学还多,其中就包括国内航空摄影测量与遥感领域的奠基人,也就是后来成为李德仁研究生导师的王之卓院士。

王之卓(左)与李德仁

在武测,李德仁开始崭露头角,展现出过人的科学天赋和对学术研究的高度热情。正所谓初生牛犊不怕虎,意气风发的李德仁专业知识扎实,还善于质疑,敢于给老师出的试题、苏联专家编写的教材挑错。

当时,身为系主任的王之卓教授对这个前途无限的年轻人青眼有加,鼓励他报考自己的研究生。正当李德仁以三门考试都接近满分的成绩准备读研时,却被“莫须有”的理由撤销了入学资格。

人生就是这样,往往计划赶不上变化。与其怨天尤人,浪费时间,不如调整心态,适应新的变化。毕竟,是金子到哪里都能发光的。

李德仁被分配到石家庄水泥制品厂工作,内心对科学的热情却从没有冷却,这种热情驱使他继续学习和研究。他通过自学和实践掌握了特种水泥制造技术,还成功研制出新型特种水泥。

不愿屈服于生活,才能在挫折中逆流而上。翘首期盼十年,国家恢复研究生招生,李德仁终于如愿成为王之卓院士的学生,继续解析摄影测量研究。此时的他,已经39岁。

硕士毕业后,李德仁作为访问学者远赴德国深造,先后在波恩大学、斯图加特大学求学,最终在斯图加特大学获得博士学位。博士毕业后,李德仁婉拒了德国和美国研究机构的高薪邀约,毅然回到祖国,进入母校任教,开启了他一路高歌的学术生涯。

李德仁在波恩大学

科研:开拓创新,精益求精

从1957年考入武测开始,李德仁深耕摄影测绘与遥感六十多年,从一名对科学充满热情的年轻人,成长为今天德高望重的科学大师。在李德仁的身上,闪耀着一位顶尖科学家特有的细致严谨、精益求精的治学态度,以及刻苦钻研,开拓创新的精神。

到德国留学期间,李德仁深深地体会到国内在测绘与遥感领域与发达国家之间的巨大差距。当时,该领域的重大理论基本是由西方学者创立的,中国科学家在国际上很不受待见。李德仁心有不甘,下定决心要用成果来为了扭转这种偏见。

那段时间,李德仁每天都在机房争分夺秒地做各种实验,每天工作到教堂午夜钟声响过以后才走出实验室,第二天清晨又是第一个来到实验室。正是凭借这种一往无前的干劲,李德仁在半年时间内就在国际学术期刊发表了两篇高质量论文。他针对西方学者发现和消除粗差的倾向性方法,首创从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法,被国际测量学界称为“李德仁方法”,一时间声名鹊起。

在斯图加特大学攻读博士学位期间,李德仁再次颠覆了业界的认知。他将当时占统治地位的荷兰科学家巴尔达教授的经典理论进行了扩充,一举解决了使不同模型误差的区分和同一模型误差的定位难题。由此成果写成的博士毕业论文,迄今依然保持着斯图加特大学博士答辩的最高分纪录。

科学的车轮永远向前,科学家就应该不断创新。站在巨人肩膀上的牛顿看得更远,但他从不迷信前人的成果,而是通过自己的研究,推动科学继续前进。这同样也是李德仁能够屡次取得突破性成果的原因。

年轻时的李德仁

从德国回到国内后,恰逢国内外掀起了轰轰烈烈的地球空间信息竞赛,李德仁义无反顾地从恩施王之卓手里接过接力棒。

对于一名科学家来说,自己所学的知识能够被国家需要,那是何等的幸福。李德仁全身心投入到学术研究中区,四十多年来,用一次次重大突破引领中国的测绘遥感实现了跨越式发展:

· 首创从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法,也就是享誉国际的“李德仁方法”;

· 创立误差可区分性理论与粗差探测方法,被学术界誉为“解决了测量学上一个百年来的难题”;

· 创立地球空间信息科学的概念和理论体系,被誉为中国“地球空间信息学之父”;

· 提出GPS辅助空中三角测量的全套理论和方法,以及可量算虚拟现实(MVR)的理论与算法;

· 率先提出空间数据挖掘和知识发现(SDMKD),推动遥感GIS数据的智能化处理;

· 主导顶层设计与“卡脖子”难题攻关,实现国产遥感卫星全球1:5万无地面控制高精度测图;

· 带领团队攻克遥感卫星影像处理系列瓶颈问题,推进遥感、卫星导航定位系统和地理信息系统(3S)的集成与应用……

这些成果,任何一个都算得上测绘与遥感史上“里程碑”式的重大突破,更是我国从测绘遥感大国迈向测绘遥感强国的重要基石。它们是李德仁在无数个日日夜夜,持之以恒不断攻坚,用汗水与智慧凝结而成的,闪耀了我国遥感与地球空间信息的天空。

李德仁参加学术会议‍

育人:用心耕耘,满园桃李

李德仁不仅是一位杰出的科学家,更是一位优秀的老师。他曾骄傲地说:“我最本质、最喜欢的是作为一名教师、一名导师,我的责任是传承学问,培养下一代的接班人。”

早在硕士毕业后,李德仁就已经在武测任教。从德国留学归来,他更是毫不犹豫地回到母校,不计较待遇和职称,站上讲台给学生授课,一讲就是四十年。后来,随着武测并入武汉大学,他也顺理成章地成为武大的一员,成为推动武大测绘学科连续八年稳居世界首位的中坚力量。

师者,所以传道受业解惑也。一位好老师对学生的影响很大,这句话在李德仁身上体现得淋漓尽致。读大学时,李德仁受到王之卓教授的器重,在他的支持下完成了硕士学业;受此影响,李德仁也“不拘一格降人才”,指导学生无论出处,都尽心尽力。

有一次,李德仁认识了外校一名只有本科学历的年轻教师,经过交谈后发现他在摄影测量上很有天赋和抱负,便鼓励他“跨级”报考自己的博士生。事实证明,李德仁慧眼识珠,在他的悉心指导下,这位年轻老师也在后来成为测绘领域的知名学者。他就是2011年当选为中国科学院院士的龚健雅教授。

武汉大学

育人四十年,桃李满天下。李德仁的得意门生,可不止龚健雅教授一位。从1989年开始指导第一位博士生开始,李德仁已经培养了超过200位博士生,他们当中的许多人已经成为国内摄影测量与遥感领域的领军人物,包括1名中科院院士、5名长江学者、5名国家杰青等。

毋庸置疑,李德仁已经成为国内培养博士生最多的教授之一,即使年事已高,他依然乐此不疲,最喜欢与学生交流。他除了担任武汉大学教授之外,还被聘为中国矿业大学环境与测绘学院院长、北京大学工学院教授等,致力于测绘与遥感学科的发展和人才培养。

2024年,李德仁荣膺“国家最高科学技术奖”,他把全部800万元奖金捐给武汉大学,用于创新人才培养。对他来说,这种捐赠纯属常规操作,因为此前他早已将多个国家级、省部级奖项的奖金悉数捐出;但对学生来说,却是一种莫大的支持和温暖。

桃李不言,下自成蹊。李德仁对学生毫无保留的指导与支持,如同春风化雨,滋养了满园芬芳。

李德仁获得国家最高科学技术奖

报国:终成大家,国士无双

如今,已近鲐背之年的李德仁,依然活跃在遥感学科最前沿。

作为国际摄影测绘与遥感学科领域首屈一指的学术带头人,李德仁先后当选为中国科学院院士、中国工程院院士、国际宇航科学院院士、国际欧亚科学院院士,成果斐然,载誉无数,仅国家科技进步奖就斩获过5次,包括1次一等奖。

这一切成就与荣誉的起点,就是他内心一个朴素的愿望——建设中国,让祖国强大起来。

李氏80字家训,他时刻铭记于心,开头第一句——“爱我中华,兴我家邦”,成为他前进的不竭动力。这种家国情怀,驱使他放弃国外优厚待遇毅然回国,支持他义无反顾投身祖国最需要的领域,推动他在前无古人的学术领域写下辉煌的篇章。

致敬李德仁院士,国士无双!

参考资料:

[1] 《院士旧居,有了新身份!》澎湃新闻2024-08-18

[2]《“最美科技工作者”李德仁:不久后除了玩微信还能玩卫星!》极目新闻 2021-11-05

[3]《江苏籍,一门三院士》鲁中晨报 2024-06-24

[4]《「大师风范」李德仁:秀出遥感技术的力量》中国高新科技期刊社 2020-12-21

[5] 武汉大学官网

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未名林

未名林

专注,严谨,丰富,趣味。不求一鸣惊人,或许一语道破。