文/高妍 陈硕
晏磊:突破瓶颈 引领方向
文/高妍 陈硕
晏磊教授
空间信息技术被称为21世纪最有竞争力的技术产业之一,其基础和先导作用随着数字化时代的到来愈发凸显。而遥感,正是空间信息技术发展的核心与基础。
北京大学地球与空间科学学院教授、博士生导师,空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室主任晏磊多年从事航空遥感研究,尤其是无人机遥感这一未来重要发展方向。
本科电气工程、硕士传感器与测量、博士精密仪器与机械的专业背景,使得晏磊掌握了工程系统构建的三大技术知识;而控制论和地理学的两期博士后研究,更使他能够站在全局高度看待问题。“我们研究的都是核心技术,解决的是瓶颈问题,期望能够起到引领作用。”晏磊说。多年来,晏磊和他的团队始终在自主创新的道路上不断前进。
时间分辨率、空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率构成了高分辨率遥感时代研究的主要内容。多年来,晏磊和团队围绕高分辨率遥感开展了深刻系统的研究,尤其在辐射和时间分辨率研究方面取得了显著成果。“十一五”期间最重要的成果,就是我国第一个无人机遥感定标场的建设。无人机定标场即综合验证场,通过建立标准靶标和校正方程,排除大气、环境、仪器误差等影响因素,对遥感器所获取地面图像信息实现校正,从而得到研究对象的真实影像。定标场建设是高分辨率遥感研究的基础与核心,掌握了这一“标尺”,便能够对遥感影像进行定量分析和应用,进而推动自动化应用。此外,晏磊在偏振仿生导航及偏振遥感理论、仿生复眼运动目标的捕获等方面也取得了极有意义的进步。
晏磊介绍,在遥感这个闭环控制系统中,任何个体都会影响整体的性能,而个体与个体之间的匹配与协调也至关重要,因此系统技术的发展最为关键,而我国同国际上存在的差距也在这里。晏磊所做的遥感研究,最终着眼的便是提升系统技术,达到全局最优,进而影响决策分析。这一过程中,基础的定量化理论方法至关重要,需要控制论的协调与引导。
将控制理论方法应用于人地系统研究,是晏磊早在上世纪末就开始探索的内容。1998年,仍在北大攻读地理学博士后期间,晏磊便出版了《可持续发展基础——资源环境生态巨系统结构控制》一书,从控制论角度出发研究资源环境生态关系,从微观工程领域转向宏观人地系统研究,站在全局的高度探讨人类可持续发展的物质体系,具有开拓性的意义。该书出版后,在业内引起强烈反响,到目前为止仍代表着未来定量分析方法应用的理论基础。
科学的内涵在于揭示研究对象的本质,化繁为简,找到规律,并通过数学和物理的方法,利用计算机明确描述并定量刻画。多年来,晏磊一直尝试用控制理论和定量模拟研究等技术方法解决研究过程中遇到的问题,他也明显感觉到,“我们的遥感技术、遥感应用目前正处于由传统的统计分析向模型分析、定量化分析迈进的过程中。”
晏磊表示,在“科学突破的前夜”,在这个快速发展的变革时期,唯有平稳才是最有效的前进方式。保持平和的心态和不断开拓的决心,培养更多志同道合之人,充分珍惜并把握由统计归纳向定量分析转变的历史契机,助力高分辨率遥感系统和技术的发展,推动航空遥感和航天遥感的紧密结合,以博大的胸怀和使命感,迎接定量化时代的到来。