本刊記者 陳慶賀
河南省十大測繪科技創新人物系列報道
7 月的懷川大地,山清水秀。記者驅車來到河南理工大學測繪與國土信息工程學院,教學樓前一池荷花亭亭玉立,在翠綠荷葉映襯下盡顯淤泥而不染、濯清漣而不妖的芳姿。陣陣荷香飄然而至,不禁讓人聯想到“令公桃李滿天下,何用堂前更種花”的詩句。伴著荷香與鳥醉蟲鳴之聲,記者和盧小平教授漫談起他近年來的治學、研學之旅。
半畝方塘長流水,嘔心瀝血育新苗。
1982 年,盧小平教授從武漢測繪學院航空攝影測量系(現武漢大學測繪學院)畢業。在陜西省測繪研究所工作兩年多,便來到焦作礦業學院(現河南理工大學)應聘教師。面試時,他良好的口才和過硬的專業知識讓地質系領導如獲至寶,就這樣,他成為該校第一個未經試講就上崗的教師。
初登三尺講臺,臺下那60 多雙渴求知識的眼睛讓年輕的盧小平內心深深一動,更加堅定了從事教育事業的決心。這堂課,他傾盡所學,用平實、幽默的語言,把一堂生澀的攝影測量緒論課講得生動有趣,贏得了滿堂喝彩。
備課時,盧小平發現,根據教學大綱,攝影測量專業只教授測量學和工程測量技術,對于學科相關的基本理論知識,如大地測量、天文測量、重力測量等卻未有涉及。鑒于此,盧小平就在課堂內外盡可能多地給學生“開小灶”。同時,每當有國計民生和測繪行業重大事件發生,他都會在課堂上組織學生討論,以培養學生的民族自尊心與自信心。“我們致力于培養的,是擁有高尚的愛國情操、開闊眼界和獨立思考能力的高級測繪人才。”
盧小平授課拒絕照本宣科,而是采取啟發式、互動式教學,為學生創造互動空間,并鼓勵學生大膽設想、大膽創新,使學生成為課堂的“主角”。這種方式不僅活躍了課堂氣氛,讓學生樂于接受知識,也增進了師生之間的感情。如今,盧小平常被邀為歷屆同學會的座上嘉賓,席間提起校園舊事,他總能如數家珍。
為學須覺今是而昨非,日該月化,便是長進。進入新世紀,已近不惑之年的盧小平開始不滿足于教學工作,他想把測繪行業最前沿的東西帶給學生。“帶領學生做科研是件很有意義的事情,不僅能夠培養學生嚴謹作風和創新能力,也能利用科研中取得的最新成果更新教學內容,使學生及時了解當今世界最新的科技動態,開闊學術視野。”
要做科學研究首先面臨兩個問題:如何選擇突破點和要解決什么問題。“當時,武漢測繪學院面向廣泛的測繪做研究,已有深厚積累,我們要想有所突破只能另辟蹊徑,所以就回歸到原來服務的對象——礦山行業。”盧小平回憶說,在當時,國內很少有人將遙感技術應用到礦山上。
為此,在他的精心籌劃與推動下,礦山空間信息技術國家測繪局重點實驗室(現為自然資源部礦山時空信息與生態修復重點實驗室)、遙感科學與技術專業于2007 年成功獲批。“學院是學科的載體,重點實驗室是學科的制高點,有了這兩個平臺,對外交流的口徑就寬了。”盧小平如是說。
找準了方向,盧小平便帶領學生,以學科交叉為切入點,研究如何利用測繪手段來解決煤礦企業在生產、安全管理等工作中遇到的一些技術難題。

在主持完成的2009 國家重點基礎研究發展計劃項目(973 計劃)“煤礦區地質災害與環境要素協同處理及預警基礎研究”課題研究過程中,經過調研分析,盧小平發現,受技術、方法、模型、數據等方面的限制,雷達差分干涉測量技術、高分辨率遙感影像、機載LiDAR 等單一的主被動遙感手段無法實現快速實時獲取礦區地表形變與環境要素信息,尤其是面對復雜地質背景下的礦區地表形變與覆被狀況,不能完全滿足礦區地表形變與覆蓋要素監測的需要。
于是,盧小平便查閱大量資料,多次帶領團隊赴北京與專家進行交流探討,最后提出了主被動遙感多源監測信息的協同處理方法。“協同處理就像是醫生看病,經過望聞問切等多種手段的分析判斷,最終診出病人所患病癥。協同就是根據多個指標來判斷,最終得出想要的結果。這是一種全新的遙感技術處理方法,當時國內外尚未有成功的案例報道,更沒有可參考的經驗。”盧小平介紹說。
知之非難,行之不易。這些理論分析是否能夠應用到實際監測過程中?監測指標怎么選?哪些指標對最終監測結果有利?哪些指標對最終結果不利?“這需要我們經過反復的假設、推演,最后再進行實際驗證。”
為此,盧小平帶領團隊以鶴壁市為試點,以多傳感器、多時相、多尺度主被動遙感數據為信息源,采用多層次匹配、復雜背景自動剝離、多尺度DEM 快速構建、典型地物自動提取與識別、地表覆被變化檢測與關聯分析等領域的新算法和新模型,實現了對沉陷坑地表形變信息和典型地物要素的快速提取,從而全面表達了鶴壁礦區地質災害與環境演變狀況,為鶴壁市生態環境演變定量評價提供多時相、多尺度的全方位基礎數據。
該項研究取得了多項成果,并獲得了中國地理信息科技進步獎一等獎一項、二等獎兩項,河南省科技進步獎三等獎一項等眾多榮譽。
基于上述科研成果,盧小平帶領團隊又做了進一步的研究探索,并將成果廣泛應用到天空地一體化數據獲取與處理、主被動多源數據協同提取、數字礦山與智慧礦山、城市地質災害監測與治理等領域,創造了顯著的經濟和社會效益。
在“城市地質災害星地傳感網一體化監測預警及應用”項目研究中,盧小平帶領團隊,通過與深圳市地質局、河南省地質礦產勘查開發局、河南省地質環境監測院等多家單位長期的“產學研用”聯合攻關,提出了衛星雷達干涉測量與水準測量同步實施的星地一體化地表形變提取方法,構建了城市地質災害隱患點篩查技術方法,創建了基于傳感網的地質災害實時監測監控及預警平臺,為深圳市城市防災減災提供了科學依據和技術支撐。
在井上下一體化三維信息管理與應急系統研發及規模化應用研究中,盧小平帶領團隊研發了基于物聯網的井上下一體化三維信息管理與應急系統,創建了三維地理信息與行業專題信息融合、平臺與服務一體的三維技術體系,為煤礦輔助決策與應急指揮提供了新途徑,該項成果已廣泛應用于河南、山西、陜西、新疆等地多個煤炭主產區,為礦區防災減災工作提供了科學有效的模式,產生直接和間接經濟效益3.5 億元。
在礦區地質災害與環境天空地一體化監測及預警研究過程中,盧小平帶領團隊從學科交叉角度研究地下開采活動與地表形變的關聯機理,建立了煤礦區典型地質災害預警理論與方法及基于地理礦情監測結果的礦區生態環境修復模式,并廣泛應用于多個省份煤炭主產區,完成土地復墾超過26000 余畝,產生直接和間接經濟效益31 億元。
此外,作為河南省測繪學會專家成員,盧小平還參與了全省18個地市數字城市地理空間框架建設、全省測繪發展戰略謀劃等工作,并發揮了重要作用。
執教35 年,投身科研近20 載,盧小平教授與教育科研事業已結下不解之緣。他嚴謹治學、筆墨播種、潤物無聲;他親歷了測繪技術從模擬到數字再到信息化的技術升級,實現了從青年教師到博士生導師、自然資源部礦山時空信息與生態修復重點實驗室常務副主任的轉變,也取得了豐碩的教學科研成果。
他先后主持完成國家973 計劃前期專項1 項、課題1 項,2016年度國家重點研發計劃課題1 項,省部級項目6 項,技術推廣項目10 余項。他以第一完成人獲省部級科技進步一等獎2 項、二等獎8項、三等獎2 項,發表論文100 余篇,其中世界著名的科技文獻檢索系統SCI(科學引文索引)及EI(工程索引)期刊20 篇。他編制并出版了4 部專著和教材,培養了碩士研究生和博士研究生50 余名。他個人也獲得了河南省優秀導師、焦作市優秀教師、河南理工大學師德標兵、河南省創新型科技團隊帶頭人、河南省高校科技創新團隊帶頭人、河南省十大測繪科技創新人物等諸多榮譽。
目前,盧小平負責的2016 年度國家重點研發計劃項目“災害環境下快速應急定位組網技術”課題研究也已取得了階段性成果:團隊共發表或被錄用論文44 篇,申請國家發明專利2 項,獲軟件著作權4 項,開發應急基站組網服務等軟件系統6 個,規劃建設應急定位綜合試驗場1 個。
他經常對學生說:“做科學研究不能太注重名利得失,要耐得住寂寞,不付出超常的努力,又如何獲得超過他人的成果呢?”
如今,盧小平依舊奮戰在科研一線,他把所有精力都放到教學和研究工作中,其他一切從簡。雖然在高校時間自由,但他的假期幾乎都在辦公室里度過。他每天早上5點半起床,鍛煉、看書,輔導研究生開展課題研究;晚飯后,他又一個人回到辦公室繼續伏案工作;研究生們也時常收到他凌晨一兩點發來的指導科研工作的郵件。
常有學生感嘆:“盧教授就像一臺永動機,不知疲憊。”問其“永葆活力”的秘訣,盧小平歸結為勞逸相伴、動靜結合。
一方面,他喜歡靜,喜歡做一些需要動腦、推理的事情,比如下象棋、打橋牌。讀書更是半生摯愛,中國古典文學諸如四大名著、《中國通史》是他的愛好,對大仲馬、司湯達、雨果、莎士比亞的作品也多有涉獵。
另一方面,他喜歡動,喜歡比較劇烈的競技運動,比如跑步、籃球、乒乓球等。在校期間,他就是學校田徑隊、籃球隊的主力,每次比賽都要爭第一;現在每天仍然堅持打一兩個小時的乒乓球。
在盧小平看來,廣泛的文學涉獵陶冶了他的情操,讓他的邏輯思維更加敏捷、嚴謹,讓他能夠快速抓住問題核心,找到解決問題的方向;劇烈的競技運動鍛煉了他健康的體魄,也培養了他爭強好勝、永不言敗的性格,讓他有更充沛的精力和體力在完成繁重的教學任務之余,破解一個又一個科研難題。
傾盡丹心育桃李,奉獻韶華鑄師魂。作為老師,盧小平傳道授業解惑,培育了一代又一代的優秀青年;作為科研工作者,盧小平砥礪創新,承擔了一個又一個重大重點科研項目。
“我要趁現在腦子還好使,多做些有意義的事情。”盧小平說,他將繼續帶領團隊,充分發揮技術優勢,深挖應用需求,不斷創新實踐,為河南測繪地理信息事業發展做出新的貢獻。