在空間與時間之間，一位中國科學(xué)家走出了自己的航跡。從一冊賬本起筆，揮毫之間，潑墨星云，他以數(shù)十年如一日的堅守耕耘陣地，以求索之心眺望蒼穹，憑實干之手服務(wù)人間。他是始終穿行在國家需求與時代前沿之間的擺渡者，是引技術(shù)走入生活、以遙感服務(wù)社會的建設(shè)者。他以一生的實干，將技術(shù)的邊界推向更廣袤的空間；他所注視、墾拓的這條漫漫長路始終與人民相連、與腳下這片土地相連、與古往今來為全體人類文明求火的先驅(qū)相連、與宇宙萬物相連。

2012年1月9日，我國第一顆民用測繪衛(wèi)星“資源三號”成功發(fā)射，李德仁（右三）在發(fā)射現(xiàn)場

自立自強

擦亮中國的“天眼”

20世紀90年代，不少發(fā)達國家已經(jīng)建成高分辨率對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)。當(dāng)時，雖然我國也開始重視對地觀測衛(wèi)星的建設(shè)，但遙感系統(tǒng)高度依賴進口，一張圖像的背后是高昂的成本、漫長的周期、始終高懸頭頂?shù)臄喙╋L(fēng)險；加之國外實行技術(shù)封鎖與器件限制，我國常常只能買到次等品硬件。被技術(shù)難題卡住的不僅是國家發(fā)展的脖子，更是百姓的生活。“營養(yǎng)不良”的天眼使得災(zāi)害預(yù)警難以及時響應(yīng)，農(nóng)業(yè)規(guī)劃依然無法擺脫對人眼手量的依賴，城市發(fā)展缺少精確的模型基礎(chǔ)，哪怕只是一次小型滑坡，遲鈍的衛(wèi)星系統(tǒng)能給人們提供的也往往是已經(jīng)錯過了黃金時間的影像資料。在千鈞一發(fā)的搶險工作中，“看不見、來得慢”的衛(wèi)星將人們拋入不可知的風(fēng)險之中。李德仁的工作，就是要用技術(shù)喂飽孱弱的衛(wèi)星系統(tǒng)，為國家、社會、為每一個在風(fēng)險邊緣生活的人，擦亮一雙看得清、看得準、傳得快的“眼睛”。

在我國遙感衛(wèi)星核心元件受限、軟件受控的條件下，李德仁決心自主突破與研發(fā)高分辨率對地觀測系統(tǒng)。2003年，李德仁與多位院士專家聯(lián)名向國家建言：要把衛(wèi)星分辨率從原來的5米、10米提高到亞米級，建設(shè)屬于中國自己的高分辨率對地觀測系統(tǒng)。三年后，這一提議被納入國家重大科技專項，并于2010年正式啟動。

這些設(shè)想與實踐在他的人生中有著漫長的伏筆。20世紀70年代末，“中國航測與遙感之父”王之卓就曾語重心長地對李德仁說：“我們中國人不能老是跟在外國人后面，我們要勇于提出新的研究方向，讓外國人跟著我們走。”這番擲地有聲的話語在他的心中激起萬千波瀾。

而他也知道，只有真正站在這里、與這片土地共命運的人，才能找到適合中國的出路。1985年，李德仁學(xué)成回國，帶領(lǐng)團隊開始建立中國人自己的衛(wèi)星系統(tǒng)。于是，起步比西方國家晚了近30年的中國遙感衛(wèi)星研究終于厚積薄發(fā)。十余年間，從第一顆衛(wèi)星升空到初具規(guī)模的星座系統(tǒng)，我國衛(wèi)星事業(yè)從無到有、從有到精，一路高歌猛進。以陸地資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星為支點的多維度對地觀測體系全面建立，打破了對境外數(shù)據(jù)的依賴，為災(zāi)害監(jiān)測、資源調(diào)配等公共事務(wù)提供了精準支持。如今，中國的遙感影像分辨率已提高至民用0.5米級別，遙感信息服務(wù)時間從數(shù)小時壓縮至8分鐘，不僅看得清、來得快，還開創(chuàng)了面向地面移動終端的互聯(lián)網(wǎng)智能遙感衛(wèi)星在軌處理與實時傳輸服務(wù)B2C的新模式。隨著遙感技術(shù)走出實驗室，在李德仁科研為用、技術(shù)為民的信念之下，“通導(dǎo)遙一體化”服務(wù)體系建構(gòu)起來，遙感圖像在更加豐富的社會場景中發(fā)揮作用，成為觀察山河萬象、服務(wù)千家萬戶的工具。

落地生根

技術(shù)走進千家萬戶

“科學(xué)家不應(yīng)只埋頭做理論，理論最終要走向?qū)嵺`，轉(zhuǎn)化為科技成果服務(wù)社會。”在李德仁的科研詞典里，“技術(shù)是拿來用的”絕非一句空洞口號，而是其畢生堅持創(chuàng)新的核心動力。“3S集成”現(xiàn)代遙感地理體系的誕生、發(fā)展與應(yīng)用，正是這一理念最生動的注腳。它起源于一個緊迫的國家需求。

1985年，李德仁剛從德國學(xué)成歸來，就接到了國家測繪局的一項緊急詢問：不派人工測量，能不能把中越邊界的測圖做出來？由于中越邊界經(jīng)歷過戰(zhàn)爭，埋了許多地雷，實地測量成了一個不可能完成的任務(wù)，但劃界談判少不了這一份圖紙。面對這一挑戰(zhàn)，李德仁立即想到了導(dǎo)師阿克曼的做法——把GPS（Global Position System）搬上飛機。這個想法，正是后來GPS空中三角測量，乃至“3S集成”的最初萌芽。在接連克服機載接收器安裝、接收天線中心與儀器照相機中心的偏差測量以及OTF（On the Flying）難題之后，GPS與RS（Remote Sensing）的首次集成嘗試取得了可喜的結(jié)果，試飛結(jié)果顯示，測量精度達到了5cm。李德仁及其團隊順利完成了中越邊境測圖，中國人通過機載GPS系統(tǒng)，第一次減少了人工測量中的野外勞動。1999年，GPS攝影測量獲得國家科技進步獎二等獎。幾年后，李德仁和當(dāng)時在他門下讀博的龔健雅首次提出了柵格矢量一體化的GIS，以及面向?qū)ο蟮腉IS，正式將GIS、RS和GPS結(jié)合在一起。這一重大突破，使野外工作量減少90％，效率提高20—30倍，實現(xiàn)了從人工測量到空天地一體化智能測繪的歷史跨越。

起源于國家需求的“3S集成”理論不僅重構(gòu)了測繪遙感學(xué)科體系，更催生了多種測繪遙感系列裝備和地理信息基礎(chǔ)平臺，在應(yīng)用層面參與了多領(lǐng)域革命性變革。把3S集成移動道路測量系統(tǒng)架在火車機車牽引的板車上，從格爾木跑到拉薩，它就能把全程1142公里的所有交通標志、鐵路附屬設(shè)施、道岔、路寬、橋高、鐵路中心線等各項數(shù)據(jù)“收入囊中”，并繪制出一份三維動態(tài)數(shù)字地圖，所需時間僅20小時。2007年，李德仁團隊憑借這套系統(tǒng)榮獲國家科技進步獎二等獎。其后，團隊陸續(xù)參與了“青藏鐵路”“北京數(shù)字奧運”以及“數(shù)字城市”等國家重點項目建設(shè)，完成北京、重慶等十余座城市的部件普查。而基于“3S集成”理論開發(fā)的GeoStar、GeoSurf和GeoGlobe系列軟件，則為國家地理信息公共服務(wù)平臺“天地圖”的構(gòu)建打下堅實基礎(chǔ)，它的誕生意味著中國成為繼美國之后世界第二個能提供數(shù)字地球服務(wù)的國家。截至2025年4月，“天地圖”的日均訪問量已逾10億次。

為了解決聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標中全球測圖的難題，李德仁向國家建議發(fā)射測圖衛(wèi)星，2013年“資源三號”三線陣衛(wèi)星成功發(fā)射，實現(xiàn)三顆衛(wèi)星在軌運行。李德仁組織團隊實現(xiàn)了利用該衛(wèi)星無需地面控制點自動測繪1：50000地形圖，先后完成了1億3000萬平方公里全球測圖任務(wù)，支持了國防建設(shè)、經(jīng)濟建設(shè)和“一帶一路”建設(shè)的需要。隨后又利用高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了無控制點自動測制1：10000地形圖的技術(shù)創(chuàng)新。該項成果獲得2020年度國家科技進步獎一等獎。

在大力推動技術(shù)革新、滿足國計民生需求的同時，李德仁也深刻意識到，科技前沿與產(chǎn)業(yè)市場相互推進。1999年，吉奧公司應(yīng)運而生，李德仁擔(dān)任首任董事長，龔健雅任公司總工程師，具有我國自主知識版權(quán)的地理信息系統(tǒng)——“吉奧之星（GeoStar）”開始走向市場。同年，以運用移動測量系統(tǒng)推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)變革為使命的“立得空間”面世，李德仁任首席科學(xué)家。

從解決國家急難問題，到賦能國家戰(zhàn)略工程，再到革新城市治理，李德仁率領(lǐng)團隊一步步打造而成的地理信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了從“小測繪”向“地球空間信息科學(xué)”的躍遷，為水利、農(nóng)業(yè)、交通、應(yīng)急等國民經(jīng)濟命脈領(lǐng)域提供支撐，奠定了數(shù)字中國、智慧地球的基石。他以行動證明，技術(shù)創(chuàng)新的生命力，深植于“用”，也正是這一信念，鑄就了一代代科學(xué)家的科技報國之路。

來源：人民出版社《逐夢蒼穹（同上一堂院士思政課）》；轉(zhuǎn)自：測繪遙感全國重點實驗室

來源：中國測繪學(xué)會