李德仁:在太空中擦亮“东方慧眼”

2024-10-22 00:00:00
学苑创造·B版 2024年10期

你知道中国有多少个蔬菜大棚吗?如果用卫星“看一看”,李德仁能快速地给出答案——1800多万个。若是用人力测算这个问题的答案,可能需要花一年甚至更长的时间。小到日常出行,大到城市规划、国防安全,测绘遥感技术与我们的生活息息相关。我国遥感卫星地面处理系统实现从无到有、从有到好的跨越式发展,离不开李德仁等测绘遥感学家的努力。

早在20世纪80年代,李德仁就在国际测绘学界闯出了名堂。1982年,李德仁在德国进修期间,首创了从验后方差估计导出粗差定位的选权迭代法,这一方法可处理系统误差,被测量学界称为“李德仁方法”。从卫星或飞机上拍摄得到的大量测量数据就像是成千上万片拼图片,这些“拼图片”有的摆放顺序混乱,还有的变形了,而测量学家们要把这些杂乱的“拼图片”准确地拼成一幅完整的图像。“李德仁方法”就像是一个拼图小助手,在不知道哪些“拼图片”有问题的情况下,它不仅能纠正错误,还能在拼图过程中逐渐“看清”整幅图像,从而帮助测量学家们从海量的测量数据中提取出精确的地理信息。

留学期间,李德仁仅用两年时间就完成了博士论文,所创立的误差可区分性理论解决了测量学中的一个百年难题。他毕业时,很多国外的科研机构向他伸出橄榄枝,可他都拒绝了,决定回到祖国,用学到的知识回报养育自己的土地。

回国后,李德仁接到了一个重要而艰巨的测绘任务——在有地雷的地区为我国测绘边界。绵长的边界线或隐于茫茫群山中,或分布在险要之地,地下还可能埋有地雷。要在短时间内准确地摸清边界线的情况,单靠人工测绘肯定不行。于是,李德仁提出了“把全球导航卫星系统(GNSS)放到飞机上”的办法,运用“GNSS空中三角测量”技术很快完成了这一项测绘任务。

在巡天问地的征程上,李德仁从未停下脚步。2003年,李德仁作为牵头人提出“建设我国高分辨率对地观测系统”的建议。2010年,高分辨率对地观测系统重大专项正式启动。经过十年的建设,李德仁带领团队研制了高分辨率卫星遥感地面处理系统。“这个系统是在遥感卫星核心元器件受限的情况下,用中国人的智慧创造的。”李德仁自豪地说。

近年来,李德仁带领团队提出了一个极为宏大的计划——由200多颗卫星组网的“东方慧眼”智能遥感卫星星座计划。简单地说,现有的通信、导航、遥感卫星系统各成体系、独立运行,“东方慧眼”的目标就是将天上的通信、导航、遥感卫星“织”成一张“太空网”,形成服务人类的“千里眼”和“大脑”。根据该团队预计,到2030年将发射252颗卫星,形成“星网”。或许将来每个人的头顶上就有一颗“东方慧眼”星座的卫星,我们可以通过手机“指挥”头顶的卫星,只要几分钟就可以看到通过卫星实时拍摄的照片或视频。

从青葱岁月到耄耋之年,李德仁跟测绘打了几十年交道。谈及未来,李德仁满怀憧憬:“到那时,我们的卫星使用成本会更低,每个人都有望轻松使用卫星数据,从‘玩微信’到‘玩卫星’。”

(注:本文根据《科技日报》《中国科学报》《光明日报》《湖北日报》等报纸刊载的文章整编。)