用精度雕出壯美的測繪地理信息事業(yè)
—— 記自然資源部下屬國家測繪地理信息局大地測量數(shù)據(jù)處理中心主任郭春喜

◎ 文/薛 明 劉莉敏

他是我國測繪領(lǐng)域的專家。30多年的大地測量數(shù)據(jù)處理與科學(xué)研究，他以最具說服力的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)刻錄下了我國測繪事業(yè)蓬勃發(fā)展的輝煌歷程。

他是“2005珠峰高程測量”內(nèi)業(yè)處理唯一的一等功獲得者；他建立的從基礎(chǔ)資料采集、數(shù)據(jù)處理到成果檢驗等一套完整的厘米級大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)體系，實現(xiàn)了我國大地水準(zhǔn)面由分米級向厘米級的重大跨越；他建立的國家及省市現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系具有國際先進水平，實現(xiàn)了我國參心坐標(biāo)系向地心坐標(biāo)系的重要跨越。

他叫郭春喜，現(xiàn)任自然資源部下屬國家測繪地理信息局大地測量數(shù)據(jù)處理中心主任，教授級高級工程師。自1984年參加工作以來，他先后承擔(dān)完成了國家重大測繪工程、重要科技基金、國際與國內(nèi)合作以及省市級項目150余項，榮獲國家和省級科技進步獎21項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文80多篇（其中SCI/EI收錄20余篇），編制了大量具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大地測量數(shù)據(jù)處理軟件，2000年獲國務(wù)院政府特殊津貼，獲得了首批國家測繪地理信息科技領(lǐng)軍人才、首批陜西省自然科學(xué)研究領(lǐng)域頂尖人才、第五屆全國優(yōu)秀科技工作者等多項殊榮，為我國大地測量事業(yè)和社會經(jīng)濟發(fā)展做出了突出貢獻。

運籌帷幄精測算 為國爭光受贊譽

測量世界第一高峰珠穆朗瑪峰（以下簡稱珠峰），這是我國歷史性的大事件，也是郭春喜在測繪事業(yè)中經(jīng)歷的一場最重要最受世界關(guān)注的“戰(zhàn)役”，因為這關(guān)系到偉大祖國的尊嚴和名譽。

2005年3月9日，我國決定啟動珠峰高程測量活動?；貞浧?3年前率領(lǐng)團隊為精準(zhǔn)測算珠峰高程數(shù)據(jù)攻關(guān)會戰(zhàn)的場景，仿佛就發(fā)生在昨天，令人心潮澎湃。他饒有興致地說道：“我們國家對珠峰測量進行了好幾次，影響最大的是2005年。此次測量不僅是對世界高度更精準(zhǔn)的探索，也是我國測繪水平的一次重要展示，讓世界看到東方中國的先進科技與綜合國力?！?/p>

當(dāng)時，負責(zé)野外測量的人員克服氧氣稀薄、天氣嚴寒等重重困難，付出極為艱辛的努力，于5月22日11時08分登頂珠峰，采集了全部所需數(shù)據(jù)，勝利完成測量任務(wù)。測量完珠峰是要快速出結(jié)果的，這是一個難點。6月12日，當(dāng)那些來之不易的數(shù)據(jù)抵達大地測量數(shù)據(jù)處理中心后，計算珠峰高程的重任落在了郭春喜及其團隊的肩上。

為了獲得珠峰最精確高程信息，郭春喜帶領(lǐng)團隊提前一年就進行了仔細謀劃，僅收集到珠峰及周邊地區(qū)重力和地形數(shù)據(jù)就有近億條，覆蓋范圍達70萬平方千米。前期做的大量技術(shù)準(zhǔn)備，為他開展精準(zhǔn)計算珠峰高程奠定了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)外業(yè)數(shù)據(jù)抵達西安后，他運籌帷幄、指揮若定，將團隊60多名技術(shù)人員分成了傳統(tǒng)計算、平面位置計算、高程推算、綜合計算等5個專業(yè)小組，各組分工非常明確。他帶領(lǐng)大家開始了數(shù)百萬個數(shù)據(jù)的緊張?zhí)幚?。在整個測算過程中遇到問題時，他從容淡定，一方面盡可能組織大家自己克服困難、解決難題，一方面借助其他專家之力解決問題，如陳俊勇院士、寧津生院士、許厚澤院士等國內(nèi)知名專家都受邀對他們的數(shù)據(jù)處理進行“號脈”把關(guān)。

在對珠峰頂核心地區(qū)重點值的測算中，他堅持自己做軟件和模型。他首次采用Airy-Heiskanen均衡模型、Molodensky理 論 與 Remove-Restore技術(shù)，率領(lǐng)技術(shù)人員綜合運用衛(wèi)星定位、水準(zhǔn)測量、電磁波測距、重力測量及大地水準(zhǔn)面精化等先進技術(shù)，創(chuàng)新性地解決了困擾各國計算珠峰高程的峰頂冰層厚度精確測定、珠峰及鄰近區(qū)域精密測繪基準(zhǔn)傳遞、重力場精細結(jié)構(gòu)確定、高精度大地水準(zhǔn)面精化等多項核心關(guān)鍵難題，實現(xiàn)了五大技術(shù)創(chuàng)新，大大提高了珠峰高程新數(shù)據(jù)的“含金量”。

經(jīng)過50多個日夜的殫精竭慮和連續(xù)攻關(guān)，郭春喜和他的團隊確定出全球最復(fù)雜地區(qū)高精度高分辨率大地水準(zhǔn)面，利用峰頂極其珍貴的數(shù)十分鐘的GNSS觀測數(shù)據(jù)和精密三角高程數(shù)據(jù)獲得峰頂精確的位置，終于演算出8844.43米最為精確的珠峰高程。

2005年7月18日，國家對“2005珠穆朗瑪峰高程測量項目”組織驗收，參會的20多位院士、專家對計算成果作出了“技術(shù)方法先進、數(shù)據(jù)成果可靠、探索精神尤其寶貴，實現(xiàn)了迄今為止對珠峰高程最為精確的測量”的高度評價。2005年10月9日，國務(wù)院新聞辦公廳舉行新聞發(fā)布會，向全世界公布這一全新數(shù)據(jù)后，郭春喜及其團隊贏得了世人的稱贊。

8844.43米的珠峰新高程實現(xiàn)目前世界上對珠峰最為科學(xué)、最為精確的數(shù)據(jù)處理，得到了國際認可，彰顯了中國測量的權(quán)威性，體現(xiàn)了國家綜合國力和科技水平。如今，珠峰測量的技術(shù)、方法已成功應(yīng)用于我國名山大川，如華山、黃山等諸多山峰與我國陸地最低點艾丁湖高程測量與成果發(fā)布。郭春喜因貢獻重大成為珠峰高程測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作唯一一位一等功獲得者。

當(dāng)“2005珠峰高程測量項目”榮獲國家科技進步二等獎、測繪科技進步一等獎時，他很欣慰，他知道這不僅僅是他個人努力的結(jié)果，也是單位全體人員并肩戰(zhàn)斗的結(jié)果，更是中國測繪人的成功。

創(chuàng)造精化技術(shù)體系 躋身國際先進行列

他對大地測量事業(yè)的發(fā)展十分熟悉，對與其相關(guān)技術(shù)的更新?lián)Q代了如指掌，因為他本身就是構(gòu)建厘米級大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)體系的創(chuàng)造者，他也是目前國內(nèi)研究大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)的幾位主要專家之一。

伴隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，國民經(jīng)濟建設(shè)各領(lǐng)域?qū)Ω呔却蟮厮疁?zhǔn)面精化及現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系的戰(zhàn)略需求越來越迫切，而我國國土面積大、地形復(fù)雜、重力資料匱乏、大地水準(zhǔn)面起伏大且變化劇烈，實現(xiàn)我國厘米級大地水準(zhǔn)面精化尤為困難。他把國家需求當(dāng)作一種強烈的使命召喚，不斷鞭策自己要盡快建立厘米級大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)體系。

他堅持開拓創(chuàng)新，充分利用物理大地測量理論，建立了以高程異?？刂凭W(wǎng)（GNSS水準(zhǔn)網(wǎng)）點布測、重力大地水準(zhǔn)面確定及其與GNSS水準(zhǔn)的融合、精度評定等為主要內(nèi)容的技術(shù)體系，并獨自研發(fā)了實用化軟件系統(tǒng)。為了規(guī)范我國高程異?？刂凭W(wǎng)的布測工作，在充分考慮地形類別、重力資料密度、高程異常控制網(wǎng)密度等因素對大地水準(zhǔn)面精度影響的基礎(chǔ)上，首次編制了國家標(biāo)準(zhǔn)《區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化基本技術(shù)規(guī)定》。

基于我國現(xiàn)有的重力、地形等基礎(chǔ)資料，他系統(tǒng)研究了斯托克斯與莫洛金斯基理論與技術(shù)，實現(xiàn)了這兩套理論體系所確定的大地水準(zhǔn)面的符合性優(yōu)于1厘米；率先采用快速傅里葉變換與嚴格積分相結(jié)合的方法，快速精確確定了全國高精度高分辨率地形改正和均衡改正，為厘米級大地水準(zhǔn)面精化提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；在研究多種擬合方法及適用性的基礎(chǔ)上，提出利用自適應(yīng)最小二乘配置方法，實現(xiàn)重力大地水準(zhǔn)面與GNSS水準(zhǔn)最佳融合，有效提高了大地水準(zhǔn)面的精度。

隨著空間大地測量技術(shù)的不斷發(fā)展，采用厘米級大地水準(zhǔn)面與衛(wèi)星定位技術(shù)相結(jié)合，已成為高效便捷的高程測定方式，從根本上改變了原來國家測繪基準(zhǔn)把平面的、高程的分開測的做法，實現(xiàn)了現(xiàn)代測繪基準(zhǔn) “大地控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)和重力控制網(wǎng)”三網(wǎng)融合，達到了綜合使用的目的，真正克服了傳統(tǒng)大地基準(zhǔn)布設(shè)周期長、難度大、成本高的不足，可大幅度提高高程測量的工作效率，意義非常重大。

在精化大地水準(zhǔn)面的研究過程中，他非常注重做好推廣應(yīng)用工作，承擔(dān)了大量省市以及各項工程需求的精密大地水準(zhǔn)面建設(shè)工作，確定了我國三分之二省份和一百多個城市厘米級大地水準(zhǔn)面并獲得廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的社會與經(jīng)濟效益。首次在面積達114萬平方千米的華東華中8省，實現(xiàn)了整體精度達3.7厘米的大地水準(zhǔn)面；使用精密地形數(shù)據(jù)，精確確定了地形復(fù)雜地區(qū)地形質(zhì)量對大地水準(zhǔn)面的影響，率先在我國地形復(fù)雜、重力資料稀少及大地水準(zhǔn)面復(fù)雜的云南、四川、貴州等地區(qū)，確定了精度約5.0厘米的大地水準(zhǔn)面；采用陸海統(tǒng)一的嚴密重力歸算理論，完成了地面、船載、航空與衛(wèi)星重力等多源重力場數(shù)據(jù)融合與陸海統(tǒng)一大地水準(zhǔn)面的確定，首次實現(xiàn)了跨度為22千米、精度達1厘米的瓊州海峽精密高程傳遞，實現(xiàn)了國家高程基準(zhǔn)向海域的高精度延伸。該研究成果可以取代傳統(tǒng)的三角高程測量和三、四等水準(zhǔn)測量，極大地改善測繪工作的技術(shù)條件和作業(yè)模式，節(jié)約大量人力、物力，有效地推動數(shù)字區(qū)域建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。

構(gòu)建測繪基準(zhǔn)體系 實現(xiàn)坐標(biāo)系統(tǒng)跨越

現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系主要由大地基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、重力基準(zhǔn)等組成，是測繪地理空間數(shù)據(jù)的起始基準(zhǔn)和統(tǒng)一的坐標(biāo)框架，省市測繪基準(zhǔn)體系是對國家測繪基準(zhǔn)體系的加密與補充。

我國在20世紀80年代建立的測繪基準(zhǔn)1980西安坐標(biāo)系、1985國家高程基準(zhǔn)、1985重力基準(zhǔn)，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了重要作用，但隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，這一測繪基準(zhǔn)體系由于精度低、現(xiàn)勢性差、服務(wù)能力弱等不足，難以滿足國民經(jīng)濟建設(shè)的需要，亟需建立我國統(tǒng)一的、高精度的、現(xiàn)勢性強的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系。

于是，他以一名科研工作者特有的銳意進取、勇于創(chuàng)新、甘于寂寞的精神，帶領(lǐng)團隊持續(xù)開展深入研究攻關(guān)，在五大方面取得突破性研究成果：一是在大地基準(zhǔn)建設(shè)上率先研制出基于GNSS連續(xù)運行基準(zhǔn)站的大地控制網(wǎng)布測與數(shù)據(jù)處理方案，大幅度提高了測量效率。完成了2000國家GPS大地控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理，構(gòu)建了與目前空間定位技術(shù)相適應(yīng)的2000國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）框架，與1980西安坐標(biāo)系相比，相對精度由10-5提高到10-7，實現(xiàn)了我國參心坐標(biāo)系統(tǒng)向地心坐標(biāo)系統(tǒng)的跨越。二是在高程基準(zhǔn)建設(shè)上完成了多期國家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理，構(gòu)建了1985國家高程基準(zhǔn)，其成果的精度、現(xiàn)勢性及嚴密性均優(yōu)于1956年黃海高程系統(tǒng)。他率領(lǐng)團隊研究建立的現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系是我國最新一期高程基準(zhǔn)成果，實現(xiàn)了建設(shè)規(guī)模歷史最大、精度歷史最高、周期歷史最短。首次基于我國50年來三期近30萬千米精密水準(zhǔn)資料，完成了國家高精度水準(zhǔn)網(wǎng)動態(tài)平差與我國大陸地殼垂直運動研究，獲得了我國大陸最新的地殼垂直運動速率模型。三是在重力基準(zhǔn)建設(shè)上首次利用方差分量估計、抗差估計等數(shù)據(jù)處理技術(shù)，完成了2000國家重力基本網(wǎng)數(shù)據(jù)處理并將重力控制網(wǎng)范圍擴展到香港、澳門及南沙等地區(qū)，其精度、絕對重力點數(shù)量、網(wǎng)的密度均優(yōu)于1985國家重力基本網(wǎng)。四是在省市測繪基準(zhǔn)建設(shè)上完成了3萬多個GNSS控制網(wǎng)點、20多萬千米精密水準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理，建立了我國三分之二的省份和近百個城市的省市現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系；首次利用衛(wèi)星定位與精密水準(zhǔn)技術(shù)，準(zhǔn)確掌握了汶川地震引起的地形變化以及對測繪基準(zhǔn)的影響，快速重建了災(zāi)區(qū)的測繪基準(zhǔn)體系；他牽頭建設(shè)全國一流水平的陜西北斗導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站系統(tǒng)，填補了陜西省空間導(dǎo)航定位領(lǐng)域的空白，為大幅提高定位精度、推進陜西全省信息化和衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展、保障各行業(yè)空間位置服務(wù)需求提供了保障。五是在CGCS2000實施進程中先后主持完成了全國天文大地網(wǎng)和2000國家GPS大地控制網(wǎng)的聯(lián)合平差、全國三、四等三角網(wǎng)在地心坐標(biāo)系的平差等項目。他首次提出的在橢球面上計算參心坐標(biāo)系成果向地心坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方法，建立了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)參心系向地心系轉(zhuǎn)換不受圖幅比例尺及成圖范圍限制，無縫高精度的轉(zhuǎn)換模型，構(gòu)建了無縫隙、精度無損的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)體系；率先開發(fā)了通用GIS平臺的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件系統(tǒng)，在國家海島礁測量、南水北調(diào)、西氣東輸、全國國土調(diào)查、全國礦業(yè)調(diào)查等多項國家重大建設(shè)中發(fā)揮了重要的測繪基準(zhǔn)保障作用，大幅度提高了省市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)向CGCS2000轉(zhuǎn)換的精度與工作效率，加速了CGCS2000推廣應(yīng)用進程。

寄希望于未來 明天會更美好

郭春喜作為單位主要負責(zé)人，30多年一直在工作一線親歷親為，既要抓管理又要抓科研，他感到充實也有壓力。

他注重加強制度建設(shè)，在激勵機制上，他突出引領(lǐng)職工的思想，讓他們知道干什么會得到什么；在干部人事制度上，他按照新時代“四化”標(biāo)準(zhǔn)嚴格考評。他還率先打破“鐵交椅”制度，推行競聘上崗、雙向選擇；打破“鐵工資”制度，全面推行按勞分配。他堅持帶領(lǐng)單位走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合發(fā)展之路，探索適應(yīng)市場規(guī)律發(fā)展之路，提出“事業(yè)留人，待遇留人，感情留人”的“三留人”政策。通過嚴格的內(nèi)部管理，保證單位穩(wěn)定安全發(fā)展。單憑國家和省上下達的指令性任務(wù)，還不足以保證單位有比較好的生存和發(fā)展，他們還要積極拓展市場業(yè)務(wù)，依靠他們的技術(shù)和服務(wù)引進更多的項目合作。他將管理與科研時間分配得井井有條，基本上做到了“兩不誤”。

他對培養(yǎng)團隊人才、發(fā)揚團隊集體攻關(guān)作用十分重視。他用自己作比方，他參加工作時也是一個團隊帶出來的，不管自己在團隊中處于什么位置、擔(dān)任什么角色，自己始終都是團隊的一員。沒有一個團隊，個人完不成任何工作的。尤其大地測量，一個人單打獨斗肯定不行，必須要有團隊成員的合作，不但要把自己的團隊用好，還要和研究機構(gòu)、高校，甚至企業(yè)聯(lián)合做一些科研。他們現(xiàn)在的團隊整體實力不錯，從國家級的學(xué)術(shù)帶頭人、領(lǐng)軍人物再到高級工程師、工程師，形成了“塔型”人才結(jié)構(gòu)。他認為，自己取得的任何一個成果，都是與團隊共同努力的結(jié)果，雖然自己有時是牽頭或負責(zé)科研項目研究，但沒有團隊就沒有自己的一切。

他對剛步入測繪地理行業(yè)的年輕技術(shù)人員充滿期望。他告訴年輕人從學(xué)校學(xué)到的知識，具備了一定的能力，但到了工作崗位上更多的是要把知識與工作相結(jié)合，發(fā)揮好個人優(yōu)勢，不能想安逸、圖舒服。作為管理者對年輕人要有父母對孩子的胸懷，對他們的不足要包容，不把不足和缺點放大。要多給他們機會、多給他們壓擔(dān)子。國家的希望、未來都在年輕人身上，一個單位也是一樣。

自擔(dān)任主要領(lǐng)導(dǎo)以來，郭春喜堅持以人為本，想盡一切辦法為年輕人成長鋪路，實現(xiàn)“每個業(yè)務(wù)領(lǐng)域有專家，每個科室有能手”的人才培養(yǎng)模式。在他的帶領(lǐng)下，單位先后培養(yǎng)享受國務(wù)院政府特貼人才3人，國家測繪地理信息局科技領(lǐng)軍人才1人，國家百千萬人才1人，“三秦人才”2人，國家局青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人6人，高級工程師100余人，40歲以下年輕人已全部取得碩士學(xué)位。這支質(zhì)量可靠、服務(wù)一流的國內(nèi)頂尖水平的專業(yè)隊伍憑實力和信譽建立起良好口碑，單位測繪生產(chǎn)總值從過去的400萬元已提高到3500萬元，人均生產(chǎn)能力由4萬元升至40多萬元。單位先后被授予全國職工教育先進單位、全國測繪地理信息系統(tǒng)先進集體、陜西省測繪應(yīng)急保障先進集體等多個榮譽稱號。

今年已經(jīng)55歲的郭春喜干勁很足，他將在有限的工作時間里履職盡責(zé)，盡可能地把國家測繪事業(yè)做大做強。有這樣高度負責(zé)的領(lǐng)導(dǎo)者，有這樣矢志科研的高級專家，有這樣一支年富力強的科研團隊，自然資源部下屬國家測繪地理信息局大地測量數(shù)據(jù)處理中心在郭春喜的帶領(lǐng)下從管理到科研、從改革到創(chuàng)新、從建設(shè)與發(fā)展一定會再上新的臺階。