李德仁：巡天問地，助力建設“遙感強國”

在地球空間信息科學領域，遙感技術至關重要。作為人類經濟建設和社會可持續發展的關鍵支撐手段和戰略需求，遙感技術在生物多樣性保護、防災減災、糧食安全與綠色農業、城市發展、水資源管理等方面起到了不可替代的作用。

在近40年的科研時光里，武漢大學教授李德仁致力于提升遙感對地觀測水平，持續開展基礎理論研究和重大技術創新，為我國從測繪遙感大國到測繪遙感強國的轉變作出了杰出貢獻。

2024年6月24日，李德仁獲得2023年度國家最高科學技術獎。

“我得趕快回國”

“愛我中華、興我家邦、少小勤學……”在江蘇省泰州市姜堰區溱潼古鎮的一所舊居堂屋，掛著一副用毛筆書寫的“李氏家訓”，家訓里的80個字，影響了李德仁的一生。

1978年，科學的春天來臨，國家恢復研究生招生。李德仁得以回歸校園繼續學業，并師從中國科學院院士王之卓。1981年，就在李德仁完成碩士學業時，王之卓“迫不及待”地將他送出國深造。

1982年，李德仁進入德國波恩大學進修，短短半年時間，他就在國際學術期刊連發兩篇高質量論文，針對西方學者發現和消除粗差的傾向性方法，推導出比“丹麥法”更具優勢的新方法，被國際測量學界稱為“李德仁方法”。

次年，李德仁又進入德國斯圖加特大學攻讀博士學位，師從攝影測量領域世界著名領軍學者弗里茲·阿克曼。為了將更多知識早日帶回祖國，他每天工作14個小時以上，常在凌晨最后一個鎖門，又在清晨第一個打開實驗室的大門。

這期間，李德仁首次創立了誤差可區分性理論和系統誤差與粗差探測方法，為現代測量學奠定了數據處理的理論基礎。德國洪堡基金評委Grafarend認為，“他解決了一個測量學的百年難題”。李德仁也因此獲得1988年“漢莎航空測量獎”。

“回國是必然的，是自覺的。改革開放以后，國家好不容易讓我們出去學習，我們與外國有很大差距，我得趕快回國。”為此，李德仁用兩年時間完成了五六年的課程，并謝絕了國外科研院所的邀請，在畢業答辯后立刻回國，短休幾日后便走上了講臺。

服務國家和人民

有件事，李德仁至今無法釋懷。

2008年，汶川發生大地震。抗震救災過程中，遙感衛星的缺失導致人們無法第一時間獲取災后信息，不能在72小時黃金救援時間內為救援人員提供更多幫助。這成了李德仁心中難以撫平的傷痛。

李德仁說，那時我國只有3米分辨率的遙感衛星，而且數量很少，無法“看清”汶川的情況，他只能在全世界找朋友要衛星數據。第三天，意大利科學家送來了相關數據。

在焦急等待的3天里，李德仁深感內疚。“我們做了一輩子遙感，卻不能滿足抗震救災的要求，我們有愧呀！”“如果當時有0.5米分辨率的遙感衛星就好了，我們就可以在汶川上空進行精準掃描，第一時間找到倒塌的房子，配合官兵救援更多人。”好在經過十多年的努力，目前我國遙感衛星已經達到了這一精度。

事實上，汶川救災中，遙感技術在當時的條件下依然發揮了不小的作用。比如，唐家山在地震中被削去一半，形成蓄水近3億立方米的懸湖，一旦崩塌，將給綿陽等地帶來巨大災難。到底該怎么辦，相關部門實難決策。

緊急關頭，李德仁主動請纓趕赴汶川，帶領武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室團隊，對唐家山堰塞湖地形進行了掃描，運用航空遙感獲得堰塞湖水位、水流流速、壓力等詳細數據，完成了最精細的三維數字高程模型。根據數據分析結果，他們認為唐家山堰塞湖雖險，但依然是穩固的，可以用明渠導流的辦法排除風險。團隊將這些數據呈報給抗震救災指揮部，為正確處置險情提供了科學依據。

同樣是救災，在2023年夏季防汛之際，李德仁團隊自主研發的“珞珈二號”衛星獲取了河北受災地區上空的雷達圖像，并觀測到一處堤防決口。

“剛開始決口不大，不易被發現，但通過衛星遙感數據分析，綜合水流流速和壓強分析，我們判斷這個決口很快就要釀成大禍。”團隊立即向有關部門發布預警。事實證明，這一及時預警避免了一場靠傳統手段“難以預防的災難”。正是這個建議讓6400多名群眾轉危為安。

擦亮“東方慧眼”

“要把天上的大數據經過人工智能處理，變成小數據送到用戶的手機上，這樣才能實現分鐘級的智能服務。”李德仁說，以前，天上的遙感、導航、通信衛星沒有相互聯通，所提供的服務老百姓用不上。

為此，李德仁帶領團隊積極開展“通導遙”一體化天基信息實時服務系統關鍵技術攻關，啟動珞珈系列科學試驗衛星工程，研制發射4顆珞珈系列衛星。

不僅如此，李德仁還推動“通導遙”一體化的“東方慧眼”智能遙感星座計劃建設。“東方慧眼”智能遙感星座計劃極為宏大。通過部署在天上的遙感衛星組網，能夠建立從全國到全球的服務系統，把目標看得快、看得清、看得準、看得全、看得懂……

從2022年起，李德仁帶領團隊開展“東方慧眼”智能遙感星座論證工作。為將“東方慧眼”擦得更亮，李德仁側重在衛星精度和質量上下功夫，使衛星遙感分辨率從5米降低到3米、2米、1米，再到0.5米。

2023年4月，“東方慧眼”智能遙感星座一期工程正式啟動。2024年2月3日，由李德仁擔任首席科學家研制的“東方慧眼”高分01星成功發射，順利實現業務化運行。

作為“東方慧眼”智能遙感星座的業務首發星，這顆衛星的成功發射是“通導遙”一體化智能遙感衛星系統的重要實踐，對后續星座建設具有重大意義。該星投入運行后，可通過聚合高性能算力、引入人工智能遙感大模型，為行業提供實時時空觀測智能化分析決策服務。

培養棟梁之材

在自己所有的身份中，李德仁認為，當老師才是他最驕傲、最有成就感的事。

李德仁曾說，恩師王之卓有一句話讓他記了一輩子。那是在王之卓學術思想研討會上，王之卓在會議門口看著會標，感慨道：“我有什么學術思想？我的思想就是不斷地跟我的學生學習。”

李德仁也把這句話送給自己。他說，作為一名教師，他可以培養一代又一代的年輕人，而年輕人在任何細節上超過自己，都讓他感到高興。

數十年來，李德仁在武漢珞珈山下甘為人梯、殫精竭慮、為國育才，始終奮斗在教學科研第一線。他引導學生在學科交叉前沿刻苦攻關，獲得高等教育國家級教學成果。

執教30多年，談及指導博士生的成功經驗，李德仁說：“我把我老師教我的方法，傳授給我的學生，那就是首先要學會做人，再學會做事，最后學會做學問。”

李德仁是這么說的，也是這么做的。他要求學生堅持“讀書、思維、創新、實踐”，做國家的棟梁。因此，他總把學生帶到科研一線“拉練”，鼓勵學生發現問題、解決問題，不斷思考、大膽創新。

如今，李德仁的學生遍布世界各地，在測繪遙感領域各有建樹。這是李德仁最為高興的事。直到現在，李德仁也仍然堅持帶博士生和碩士生。

從毅然歸國到開拓創新，從扎根科研一線到孜孜不倦教書育人，李德仁堅定不移地踐行著自己的人生追求——一輩子為國家服務。他用自己的一生，詮釋了中國科學家奮進、奉獻、甘為人梯的精神。

（摘自《科技日報》）