玩转地球——记中国科学院遥感与数字地球研究所副研究员谭剑

本刊记者 宋 洁

致力遥感研究的谭剑

早在2005年，谷歌地球面向全球推出，就把卫星照片、航空照相和GIS布置在了一个地球的三维模型上。利用google earth你可前往世界任何地方，查看卫星图像、地图、地形、3D建筑物等，探索丰富的地理内容，保存参观场所并与他人分享。

数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。

“这个研究领域非常有意义，用途非常多。”谭剑向记者介绍，“数字地球是直接把整个地球作为一个空间范围，用数据系统处理相关信息，我们的这个思想比谷歌地球还要早。”

最终走上数字地球信息系统领域的研究道路，这对谭剑可谓一波三折。从学霸落入中国地质大学资源学院，读研时又被调剂到华中农业大学土地管理学院从事土地管理研究，但谭剑始终没有放弃。直到2005，他如愿考入了中科院遥感所数字地球与导航研究室师攻读博士。读博期间，受到导师杨崇俊研究员的深深影响，“他始终有做事的使命感，不仅非常努力而且非常有毅力。”

2008年博士毕业以来，谭剑就一直从事数字地球相关系统设计和关键算法的科研工作，参与和承担多项国家自然科学基金、“863计划”、科技支撑项目，涉及安防、大遗址仿真重建、高性能地图服务、虚拟地学要素等；在网络空间信息系统、三维可视化系统研发、算法分析和并行处理、空间信息模型等方面发表多篇学术论文，累计开发了10余套二维、三维软件系统；研发了多个涉及三维空间信息存储、数据传输和可视化交互的关键算法；对三维仿真技术前沿及基于GPU的数值运算领域有较深入的了解，是国内OpenScenegraph早期研究者之一。

用空间信息系统技术把大运河沿线的空间信息、文物信息串联起来，这本身对文物管理来说是一个很大的帮助。谭剑和团队通过采集沿线空间数据，做出三维信息系统，对大运河遗址虚拟场景建模，虽然过程繁琐辛苦，但最终成果得到了文物局和相关专家的一致认可和高度评价。

如果说大运河这项工程是“粗活”的话，那么三维安保系统则是“瓷器活”，每个代码都要确保安全和可靠。连续数月全封闭式的开发，谭剑说不仅在技术层面得到锻炼，更让自己坐得住冷板凳，无论在什么情况下都能钻研下去。日日夜夜的坚持，谭剑和团队做出的三维安保系统发挥出了重大作用，并为我国重大会议、60周年阅兵庆典、国家领导人出访等提供强有力的安全保障。

而让谭剑感到比较自豪的研究，莫过于“用GPU做物理粒子的模拟运算”取得的创新性成果。目前，这一算法在国内处于先进行列。

硬件的选用决定了软件源的书写，谭剑利用GPU硬件网格矩阵天然并行式的特点与物理运算结合，从技术角度到应用角度实现对自然现象的空间仿真，成功仿真出降雨在复杂地形的实时交互，及其汇流过程。

把文化遗产和数字地球相结合，研究祖国的大好河山，也是谭剑的兴趣所在，他已在三维古建筑空间信息存储和数据传输方面做出了创新性成果，谭剑希望在数字地球的基础上，能对现代建筑提出模式和范式，把研究应用到实际中。

“要做实际的问题，哪怕是细节上的改善。”这是谭剑的科研态度。一路走来，要感谢的人太多，谭剑始终记着对自己有知遇之恩的中科院遥感所范湘涛研究员的话：“一切都离不开科学院这个平台和各级领导支持，关键时刻不能掉链子。”谭剑说：“我没有高大上的理想，只是好好干，不混日子。”