李德仁，给卫星装上看地球的眼睛

2024年6月24日，2023年度国家最高科学技术奖揭晓，来自武汉大学的中国科学院院士、测绘遥感学家李德仁获此殊荣。李德仁院士在近四十年的科研生涯中，全身心投入测绘遥感技术研究，推动我国测绘遥感产业的跨越式发展，为中国成为遥感强国作出了突出贡献。

水泥工人的研发

李德仁与测绘遥感的交集是从大学开始的。高考填志愿时，他报考的是北京大学数学力学系，打算毕业后研究火箭，结果却意外被刚成立一年的武汉测量制图学院（现为武汉大学测绘学院）录取，专业则是航空摄影测量。在大学校园里，李德仁几乎看遍了图书馆中所有的测绘学专业文献，积累了深厚的理论基础。他不仅成绩优异，还敢于质疑，“不知天高地厚”地给老师出的试卷、苏联专家编写的教科书挑错，引起了时任院长王之卓教授的注意。王之卓找到他，进行了一次深入交流，并鼓励李德仁本科毕业后报考自己的研究生。考试科目共三门，考试结果是：李德仁两门满分、一门99分。

就在这时，命运却发生了转折。因为档案里一份“莫须有”的材料，他被取消了研究生录取资格，分配到石家庄一家水泥制品厂工作，主要任务是打水泥电杆。面对如此打击，李德仁不曾失去希望，始终没有放弃专业学习。打水泥电杆是苦力活，李德仁跟厂里的工人们一起，三班倒地打榔头、绑钢筋、灌混凝土水泥，从不拈轻怕重。在当水泥厂工人的一年时间里，他与团队成员成功地研制了一种新型的硫铝酸盐水泥。

1978年，国家恢复研究生招生，李德仁再次报考武汉测绘学院，如愿在王之卓门下攻读硕士学位，从事解析摄影测量研究，毕业后留校任教。

“李德仁方法”

1982年，李德仁参加出国选拔考试，以第一名的成绩获得到德国交流学习的机会，师从著名摄影测量与遥感学家阿克曼教授。阿克曼交给李德仁一项任务，“找到一个理论，能同时区分偶然误差、系统误差和粗差。”误差问题是当时的世界性难题，况且李德仁在德国的时间只有两年，能完成这个艰巨的任务吗？

李德仁接受了挑战，在阿克曼的全力支持下，他每天工作十几个小时，最终仅用一年零四个月的时间，成功创立了误差可区分性理论，解决了测量学领域的世界性百年难题，被国际测绘界称为“李德仁方法”，这项成果让他获得了斯图加特大学博士论文的历史最高分，并荣获1988年“汉莎航空测量奖”。

“李德仁方法”的独特之处在于，它能够同时处理不同类型的误差，并在处理过程中不断提高精度，帮助科学家们从海量的测量数据中提取精确的地理信息，是地图绘制、地球变化监测等工作强有力的工具支撑。

随着李德仁在学术界逐渐声名显露，多家国外科研机构向他伸出橄榄枝，承诺的待遇十分优厚。妻子朱宜萱知道后，立即给他写信，信中说：“你是一头牛，吃国家的草，一直到了45岁，怎能不为国家、人民产点奶？你现在应当回来挤奶了，这是你做贡献的时候，快点回来吧！”即使妻子不写信，李德仁也绝不会被国外优厚的待遇所诱惑，他一直没有忘记家训中曾祖父留下的“爱我中华，兴我家邦”的八字训诫，他认为，“科学没有国界，科学家是有国界的。”

1985年2月，李德仁踏上归国的路途，回到母校任教，主要研究航空摄影测量。不久，李德仁接到了一个重要的测绘任务——为中国和某邻国边界测图。经过深思熟虑后，他把GPS放到飞机上，运用GPS空中三角测量技术，顺利完成了边界测图任务。

可别小看这次航测，这是中国人第一次通过机载GPS系统进行的野外测量工作，不仅节省人力物力，而且更安全可靠，标志着我国航空测量水平质的飞跃。此后，李德仁相继完成了海南岛、虎跳峡多地的航测测图。

2008年，李德仁带领团队开展遥感卫星的设计研究。当时，美国在轨卫星已经超过四百颗，不少发达国家已经有了高分辨率对地观测卫星系统，而我国仍然处于苦苦追赶的局面。最为不利的是，当时卫星系统的元件依赖进口，特别是核心元件被禁运，买到的大多是次品元件，在很长一段时间里，国产遥感卫星应用范围受到严重制约。

为扭转不利局面，李德仁主持设计论证了我国第一颗民用测绘卫星“资源三号”的参数系统，大幅度提高了卫星遥感影像的自主定位精度，有效解决了“卡脖子”的技术难题。

2010年，我国高分辨率对地观测系统重大专项全面启动实施，李德仁被委以重任，担任项目组副组长。经过十年的技术攻关，实现了我国遥感卫星系统的自主可控。由此，比西方晚了近三十年的中国遥感卫星研究，实现了从“有”到“好”的跨越式发展，卫星分辨率提高到了民用0.5米，遥感信息服务时间从数小时缩短至8分钟，达到了世界先进水平。

追赶科技不停步

什么是遥感卫星？通俗地讲，就是给卫星装上看地球的眼睛，它可以从太空看地球表面的任何地方，看得越清晰，获得的可用信息就越多。遥感技术的用途十分广泛，从城市规划、防火救灾、农田水利、气象预警到国防安全等领域，无不与遥感技术息息相关。

为进一步提升我国遥感卫星技术水平，李德仁带领团队开展了“通导遥”一体化天基信息实时服务系统关键技术攻关，启动“珞珈”系统科学试验卫星工程，成功研制并发射了四颗珞珈系列卫星。

在2023年夏季河北省防汛救灾中，“珞珈二号”卫星发挥了重要作用。当时，防汛工作人员通过“珞珈二号”卫星获取河北受灾地区上空的雷达图像，观测到一处堤防决口，立即发布预警信息，当天帮助六千余人安全转移，消除了安全隐患。“这就是雷达遥感的一个优势，全天时、全天候，可以做到工程级的应用。”

虽然已是行业泰斗，但在朱宜萱眼中，李德仁还是大学初识时那副身形瘦削却厚植家国情怀的模样。大学期间，李德仁是学习委员，朱宜萱经常请他帮忙在图书馆占座位，一来二去，志同道合的他们走到了一起。在此后的岁月里，夫妻二人互相扶持，均在测绘遥感领域建树卓越。

李德仁虽然几年前已经退休，但仍然频繁出现在讲台上，报效祖国的赤子之心未改。针对我国卫星遥感存在“成本高、效率低、不稳定、应用少”等诸多问题，他正在带领团队实施一个宏大的计划——两百多颗卫星组网的“东方慧眼”智能遥感卫星星座计划。到2030年，将达到通信导航遥感一体化，天地网络互联。到那时，遥感卫星将飞入寻常百姓家，实现大众“玩微信”向“玩卫星”时代转变。

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编辑 许宵雪 [email protected]