李德仁：在太空點(diǎn)亮中國(guó)“慧眼”

趙雯 尹璇 金文杰

李德仁，1939年12月生于泰州姜堰溱潼鎮(zhèn)，祖籍江蘇鎮(zhèn)江，中共黨員。武漢大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，攝影測(cè)量與遙感學(xué)家。中國(guó)當(dāng)代地球空間信息學(xué)的領(lǐng)軍人物、3S集成創(chuàng)新的開拓者、高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的戰(zhàn)略科學(xué)家。1991年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士，1994年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士，1999年當(dāng)選為國(guó)際歐亞科學(xué)院院士，2018年當(dāng)選為國(guó)際宇航科學(xué)院院士。獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)各1項(xiàng)，國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，何梁何利基金“科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”1項(xiàng)，2021年全國(guó)“最美科技工作者”。國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)為表彰他在攝影測(cè)量領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，先后授予其“名譽(yù)會(huì)員”（最高榮譽(yù)）和“布洛克”金獎(jiǎng)（最高獎(jiǎng)）。

作為我國(guó)高精度高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)體系的開創(chuàng)者，李德仁被譽(yù)為中國(guó)“地球空間信息學(xué)之父”。他發(fā)明“李德仁方法”，創(chuàng)建了“誤差可區(qū)分性理論”;他桃李滿天下，培養(yǎng)了200多名博士，其中不乏院士、“杰青”和“長(zhǎng)江學(xué)者”;他將赤子之情根植于心、力踐于行，用實(shí)際行動(dòng)詮釋了為人民做科研、以科技報(bào)國(guó)的愛國(guó)之心。

自主！從零到世界第一

“愛我中華、興我家邦……”李家家訓(xùn)培養(yǎng)出了李德仁、李德毅、李德群“一門三院士”，影響了李德仁的一生。

1957年，李德仁從江蘇省泰州中學(xué)畢業(yè)，進(jìn)入武漢測(cè)繪學(xué)院（現(xiàn)屬武漢大學(xué)）航空攝影測(cè)量系攻讀本科。1978年，國(guó)家恢復(fù)研究生招生，李德仁師從中科院院士王之卓。1982年，李德仁前往德國(guó)進(jìn)修并攻讀博士學(xué)位。

“當(dāng)時(shí)我已經(jīng)42歲了，出去才知道我國(guó)航空攝影測(cè)量技術(shù)與科技強(qiáng)國(guó)的差距?！碑?dāng)時(shí)李德仁心里只有一個(gè)信念：“我要爭(zhēng)分奪秒，盡快學(xué)成回國(guó)?！?/p>

李德仁每天學(xué)習(xí)工作14個(gè)小時(shí)以上，用短短兩年多的時(shí)間，就完成了通常需要五六年的學(xué)業(yè)。

這期間，李德仁推導(dǎo)出享譽(yù)國(guó)際測(cè)量學(xué)界的“李德仁方法”，更首次創(chuàng)立了誤差可區(qū)分性理論和系統(tǒng)誤差與粗差探測(cè)方法，為現(xiàn)代測(cè)量學(xué)奠定了數(shù)據(jù)處理的理論基礎(chǔ)，被譽(yù)為“解決了一個(gè)測(cè)量學(xué)的百年難題”。

1985年2月，李德仁謝絕了國(guó)外科研院所的邀請(qǐng)，回國(guó)僅5天就走上了講臺(tái)。

同年6月24日，他光榮地加入了中國(guó)共產(chǎn)黨。

回國(guó)后，李德仁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展基礎(chǔ)理論和重大技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)我國(guó)測(cè)繪遙感行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

1992年，李德仁在中國(guó)首先提出地球空間信息（Geomatics）這一學(xué)科名稱，并定義了其科學(xué)內(nèi)涵，初步形成了地球空間信息學(xué)的理論和技術(shù)體系。

高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)重大專項(xiàng)被親切地稱為“中國(guó)人自己的全球觀測(cè)系統(tǒng)”。李德仁瞄準(zhǔn)我國(guó)高分專項(xiàng)的核心需求，歷時(shí)15年，組建百余人國(guó)家隊(duì)，提出并主持參與“高分專項(xiàng)”，先后完成體系論證、技術(shù)攻關(guān)、系統(tǒng)研制和重大應(yīng)用，滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和大眾民生的需求。

“這項(xiàng)成果是我們?cè)谠骷芟薜那闆r下，用中國(guó)人的智慧，用我們的數(shù)學(xué)和過程控制的方法，達(dá)到了世界一流水平。”李德仁自豪地說。

自強(qiáng)！從幾十小時(shí)到15秒

李德仁不喜歡用“世界領(lǐng)先”這樣的字眼形容中國(guó)在航空攝影測(cè)量領(lǐng)域的國(guó)際地位。他說：“領(lǐng)先只是一時(shí)的，唯有一直保持世界一流才是實(shí)力體現(xiàn)！”

“如今，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星遙感從無到有、從‘好用’到‘用好’?！崩畹氯收f，“我們抓住天上的衛(wèi)星遙感、航空遙感，特別是無人機(jī)遙感、地面移動(dòng)測(cè)量的遙感，結(jié)合人工智能技術(shù)，更好地利用這些‘天空地’遙感數(shù)據(jù)為國(guó)家服務(wù)。”

李德仁和他的團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)衛(wèi)星遙感全球無地面控制高精度處理和數(shù)據(jù)挖掘的理論與方法體系，推動(dòng)了我國(guó)衛(wèi)星遙感測(cè)圖從有控制到無控制的行業(yè)智能化變革。

衛(wèi)星離地面五六百公里，要實(shí)現(xiàn)高精度很難。以前，要靠地面的觀測(cè)點(diǎn)來把偏差校正。在李德仁的研究下，中國(guó)用衛(wèi)星數(shù)據(jù)做立體地形圖，已經(jīng)不需要地面控制點(diǎn)。李德仁介紹：“如今，中國(guó)人用中國(guó)的數(shù)據(jù)，通過人工智能計(jì)算，可以做1：50000的世界地形圖。我們也把數(shù)據(jù)共享給了很多國(guó)家，這個(gè)技術(shù)在世界上是領(lǐng)先的，更是擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的。”

2008年汶川地震，李德仁曾奔赴汶川。

“72小時(shí)黃金救援時(shí)間分秒必爭(zhēng)，但我們當(dāng)時(shí)幾十個(gè)小時(shí)都獲取不了震中圖像。那種心急如焚的感覺對(duì)我觸動(dòng)很大，我一定要解決這個(gè)問題！”李德仁回憶道。

經(jīng)過多年的研究，2017年九寨溝地震，4個(gè)小時(shí)就獲取了震中圖像。

2020年，李德仁和他的團(tuán)隊(duì)在湄公河又做了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：在2顆商業(yè)衛(wèi)星上安裝人工智能的硬件和軟件，自動(dòng)檢測(cè)到森林著火點(diǎn)，并將坐標(biāo)信息通過北斗短報(bào)文傳給森林消防部門，僅用15秒便完成火災(zāi)預(yù)警，精度高達(dá)5米！

超越！從玩手機(jī)到“玩”衛(wèi)星

如今已經(jīng)82歲高齡的李德仁每天依然在高負(fù)荷地工作。他已培養(yǎng)了200多名博士，是中國(guó)教授中指導(dǎo)博士最多的人之一。他的學(xué)生邸凱昌，在中國(guó)科學(xué)院做嫦娥四號(hào)和天問一號(hào)的自動(dòng)控制，用于引導(dǎo)“玉兔”和“祝融”在月球和火星上行走測(cè)量。李德仁說：“我要面向國(guó)家的需求發(fā)光發(fā)熱，生命不息，戰(zhàn)斗不止?！?/p>

在李德仁看來，科學(xué)家要想國(guó)家所想，急國(guó)家所急，把論文寫在祖國(guó)的大地上?！拔覀兿乱徊揭?shí)現(xiàn)進(jìn)一步的智能化，推動(dòng)天上的通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星‘一體化’組網(wǎng)，把人工智能送上天，讓天上有一個(gè)對(duì)地觀測(cè)的‘大腦’、一雙‘慧眼’。每一個(gè)用戶發(fā)送請(qǐng)求后，衛(wèi)星把所需信息加工好，1分鐘內(nèi)送達(dá)用戶終端，滿足學(xué)習(xí)、工作和生活的需要?！?/p>

李德仁舉例說道：“明年我們將發(fā)射的‘珞珈二號(hào)’‘珞珈三號(hào)’衛(wèi)星就要做這方面的測(cè)試，隨后還將發(fā)射‘東方慧眼’系列衛(wèi)星。將來老百姓可以更好地利用5G/6G，從玩游戲、玩微信，轉(zhuǎn)變成‘玩’衛(wèi)星。更重要的是，要讓快、準(zhǔn)、靈的空天信息服務(wù)為富國(guó)強(qiáng)軍利民貢獻(xiàn)力量?！?/p>

2008年，李德仁曾許下宏愿：2020年定能使中國(guó)從“遙感大國(guó)”變成“遙感強(qiáng)國(guó)”。如今，中國(guó)已是世界遙感強(qiáng)國(guó)之一。庫(kù)存遙感數(shù)據(jù)、遙感衛(wèi)星發(fā)射數(shù)均為世界第一。李德仁更是我國(guó)遙感從無到有，從有到優(yōu)，從優(yōu)到大，從大到強(qiáng)的親歷者、奮斗者和領(lǐng)銜者。

向著第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)前進(jìn)，李德仁再次描繪藍(lán)圖：“在2035年的時(shí)候，我們要努力把航天大國(guó)變成航天強(qiáng)國(guó)，不僅要一往無前，讓我們的技術(shù)水平保持在世界一流，更要讓更多科研成果轉(zhuǎn)化成為生產(chǎn)力，服務(wù)于國(guó)家和人民。”