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潜心提高应急测绘效率——访中国工程院院士、国*科技进步二等奖获得者李建成

点击数:1188 发表时间:2017-10-09

前不久,中共中央、国务院在北京隆重举行国*科学技术奖励大会。国*测绘地理信息局推荐的科技项目——测绘基准和空间信息快速获取关键技术及其在灾害应急测绘中的应用获国*科技进步二等奖。

这是科技测绘自主创新的重大成绩,也是科技兴测的佳音。为让大家进一步了解该成果的科技创新点、应用范围及科研过程,记者日前采访了项目主持人、测绘领域*年轻的中国工程院院士、武汉大学教授李建成。

大地水准面*到毫米

记者:李院士,您好,请简要介绍一下该成果的研究背景和目标。

李建成:测绘信息是人类生存和社会、经济及安全活动所需的*基本的地理空间信息,也是国*发展的战略性基础设施之一,包括测绘基准建立、空间信息获取、产品生成和应用服务等系统。

本项目由武汉大学、国*基础地理信息中心、山西省测绘工程院、广州市国土资源和房屋管理局、四川省*测绘工程院、武汉市勘测设计研究院、青海省测绘地理信息局7家单位,历时4年完成。它旨在突破测绘基准建立和空间信息快速获取关键技术,解决传统测绘基准低精度、二维、参心、局域、静态、低效等问题以及空间信息快速获取难题,促使现行测绘基准体系建立和空间信息获取在技术理念、实现方式、服务领域等方面产生深刻变革,推进传统测绘基准体系向高精度、三维、地心、全球、动态、高效现代体系现代化转变,实现高精度、多类型、多分辨率数字影像数据的快速获取。

记者:它有哪些创新成果?

李建成:概括来说,它主要产生了4个方面的创新成果。提出了现代测绘基准建设的技术方案和实现方法,解决了亚厘米级似大地水准面确定和连续运行基准站系统建立等多项关键技术,形成了一套示范技术标准。针对像控点与海量影像数据导致传统航测作业效率低的难题,在国内第1次建立了不依赖地面控制点的高精度快速摄影测量生产体系,实现了多尺度数字航空影像的快速获取及其高精度的快速处理,并成功推广应用于灾区应急测绘。针对城市测绘信息化建设中要求测绘基准高精度和统一性难题,突破区域基准建立关键技术,率先在我国成功研制基于网络发布的基础测绘服务系统。针对灾区应急测绘时间紧、要求高、实施难的问题,通过汶川和玉树灾区应急测绘实践,实现了基准建设和测图同步协调作业,第1次在我国建立了应急测绘集成技术体系和测绘信息应急服务系统,为灾区快速重建提供了可靠的测绘技术服务与保障。

记者:它*突出的科技创新点有哪些?

李建成:它提出了适合我国国情的新一代现代测绘基准建设的技术方案和实现方法,突破了亚厘米级大地水准面确定的关键技术,在国际上第1次提出利用高分辨率地形数据恢复大地水准面短波分量的新方法,从根本上解决了重力数据稀少、环境困难山区快速建立高精度海拔高程基准面模型的难题。在国内第1次建立了高精度快速摄影测量生产体系,解决了像控点与海量影像数据导致传统航测作业效率低的难题。针对城市测绘信息化建设中要求测绘基准高精度和统一性难题,突破区域基准建立关键技术,率先在我国成功研制基于网络发布的基础测绘服务系统。第1次在我国建立了应急测绘集成技术体系和测绘信息应急服务系统。

记者:与国内外同类技术参数对比,有哪些显著突破?

李建成:项目建立的现代区域性测绘基准体系可实现厘米级精度三维网络实时动态差分定位和提供亚厘米级区域高程基准面,本项目成果在国内领先;在本项目执行期内,美国、加拿大和德国在少数局部地区实现了建立厘米级精度三维定位基准,但未发现确定毫米级精度区域大地水准面的公布成果,本项目成果达到了国际先进水平,其中,提出的高分辨率地形数据恢复大地水准面短波分量确定方法是原创性成果。

记者:测绘地理信息界专家对它评价如何?

李建成:我介绍一句*权威、*具代表性的评价。由许其凤等5位院士组成的鉴定委员会一致认为,该项目建立了武汉市动态测绘基准,获得了三维点位精度优于5毫米的高精度结果,所计算似大地水准面内外符合精度均优于±0.01米,是迄今为止国内覆盖范围*、精度*高的城市似大地水准面,也是国际上精度*高的区域似大地水准面之一。

汶川玉树“神速”测绘

记者:这项成果的经济和社会效益如何?

李建成:通过汶川和玉树灾区实践,第1次在我国建立了应急测绘集成技术体系和测绘信息应急服务系统。成果在全国多个城市、省级现代测绘基准建设中得到广泛应用,并推广用于西部测图、第二次全国土地调查等国*重大专项工程,产生了显著的社会效益,直接或间接经济效益近2.8亿元。

记者:可否解释一下,它是如何为灾区快速重建提供测绘服务的?

李建成:汶川地震后,利用该项目成果,在不到1个月时间内建立起了现代化测绘基准,而用传统技术手段重建至少需要3年。在玉树地震后,应急测绘保障急需正射影像图,在短短的不到10小时内完成了220平方千米,0.2米分辨率的正射影像制作,应急保障效率较传统作业至少提高了50倍以上。在玉树灾区,用不到1个月的时间,完成了1万多平方千米范围内各种应急专题地图的制作,生产效率较传统作业至少提高了3至5倍以上,满足了灾情评估和重建规划需要。 

“我喜爱‘苹果’和乔布斯”

记者:作为*年轻测绘院士,您的求学经历一定充满了传奇。

李建成:虽然大家都称我是年轻院士,实事求是地说,从年龄上讲,我已经不年轻了。但在学术的道路上,我感觉自己还是一名新兵。我出生、成长在内蒙古大草原,1983年考入原武汉测绘科技大学(后合并入武汉大学),1990年师从宁津生院士攻读博士学位。我的读书时代,七八位导师带我一个,他们的言传身教令我终生受益,他们倾注的大量心血令我刻骨铭心。尤其是宁津生院士等3位导师,以广博的学识、严谨的学风,一直影响和鞭策着我。当我毕业留校、走上工作岗位后,导师们便成了我科研路上的同伴,我们结下了深厚的情谊。

记者:您的主要研究领域是什么,从读书时代就确立了这一方向?

李建成:我研究的主要领域是“物理大地测量学和卫星大地测量学”,通俗地讲,就是测定地球形状及其引力场。这个专业的名称念起来非常拗口,但它其实离我们日常生活很近,修路、建楼、搭桥等都依赖这项技术的支持。

22年前,当我选择这一研究方向时,“大地水准面”还只是测绘书本中的一个普通名词,基本上无人问津,因尚未产生经济效益,国*也不重视。但我一旦选择了它,便一门心思扎了进去,乐在其中。

记者:听说您是一名“果粉”?

李建成:苹果手机、苹果iPad、苹果笔记本电脑,这些都是我的随身装备,同事们都笑称我是“果粉”。我喜欢苹果的产品,我也喜欢乔布斯,乔布斯和他的“苹果”一直强调创新、追求完美,这正是我所认同的,也是我所坚持的。别看我都是奔五的人了,我做事*的特点是能够沉得下心,加班对我来说,早已是家常便饭。

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