李德仁:为测绘遥感理论、方法和技术创新做出了突出贡献
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简介:1963 年毕业于武汉测绘学院,获学士学位, 1981 年获该校硕士学位; 1985 年获联邦德国斯图加特大学博士学位; 2008 年 11 月,获瑞士苏黎士联邦理工大学名誉博士。 1991 年 10 月当选中国科学院院士; 1994 年 5 月当选中国工程院院士; 1999 年 10 月当选国际欧亚科学院院士。教授、博士生导师。 2013 年 4 月年被聘为北京大学工学院教授。
他创立了误差可区分性理论和系统误差与粗差探测方法,解决了测量系统误差、粗差和偶然误差可区分性百年难题,他就是武汉大学学术委员会主任、两院院士李德仁。
在李德仁的带领下,武汉大学在遥感对地观测领域形成了国际知名的高水平创新团队,2014年获得国家科学技术进步奖(创新团队)。2012年,武汉大学获得地理空间信息科学的基础研究和能力提升“World Leadership”奖。在世界大学排名中心(CWUR)和软科世界大学学术排名(ARWU)等机构的学科排名中,武汉大学“遥感技术”学科名列全球第一。
生命之托,重于泰山。面对突如其来的新冠疫情,武汉大学年过八旬的两院院士李德仁教授主动请战,利用航天遥感和地理空间技术手段,参与武汉抗疫保卫战,为疫情防控提供技术支持,同时从专业角度回应社会关注的热点问题,树信心,稳人心,彰显出一位大国院士的强烈责任担当和深厚的家国情怀。
遥感视角,专业服务抗疫
1月25日农历大年初一,武汉封城的第三天,李德仁院士和张过教授牵头,成立了由多个单位遥感骨干力量组成的联合工作组,利用航天遥感手段,就火神山、雷神山医院建设对周围环境的影响进行评估,从太空视角响应公众对于疫情防控的关切,从航天遥感视角见证中国速度和中国力量。极短时间内,高效完成卫星调度、数据处理、工作协调,每日更新医院建设遥感卫星影像,遥感卫星影像自1月29日13点16分环球网微博首发后,迅速得到人民日报、新华社、中国青年报、中国网、新文化网、半月谈等300余家媒体转发和连续跟踪报道,关注人数过亿。
疫情防控工作是一个体系化的攻坚战,医疗战线是主战场,城市应急管理在疫情防控工作中也十分重要。在抗疫期间,李院士团队研究开发的地理空间信息技术,指挥交通管理、运输防控物资以及医院里消杀、送饭、送医疗器材的机器人、4000辆医务人员上下班的城市电动自行车管理;协助实现城市网格化精细管理,在“四类人员”的隔离与收治中发挥了作用。
建言献智,支撑科学决策
抗击疫情的关键时期,李德仁院士领衔武汉大学地球空间信息团队,利用自身学科与人才优势,联合中国电子科技集团吴曼青院士团队,及时对疫情发展、防控措施等进行综合分析和科学研判,向国家提出基于时空位置大数据开展公众疫情防控服务的建议:面对春节返程高峰、疫情重区封城、大量商企停工等紧迫局势,地方乃至全国的经济发展将受到严重影响,急需发挥手机大数据的价值,以科学手段区分隔离、重点跟踪和无风险对象,为恢复社会秩序正常运转做出贡献。李院士团队并与武汉相关高校合作,研发高校师生疫情防控服务系统,为疫情的精准高效防控助一臂之力。
在新冠疫情得到基本控制的时候,国家对复工复产极为重视,李德仁院士领衔李熙副教授团队,利用夜光遥感技术评估我国疫情期间的复工复产进展,发展了针对新冠疫情的夜光遥感数据挖掘方法,形成“夜间灯光遥感监测显示我国沿海三大城市群复工复产稳步提高”研究报告,为党和政府科学应对疫情提供重要科学支撑。
学术贡献:
1. 创立了误差可区分性理论和系统误差与粗差探测方法,解决了测量系统误差、粗差和偶然误差可区分性百年难题
八十年代,李德仁在留德期间首次提出了基于两个多维备选假设的测量误差可区分性理论,以及基于验后方差分量估计的选权迭代粗差探测方法,为现代测量学奠定了数据处理的理论基础。基于该发现,德国洪堡基金评委Grafarend教授认为,李德仁创立的误差可区分性理论“解决了一个测量学的百年难题”。他提出的“选权迭代法”被称为“李德仁方法”。
据此,联邦德国摄影测量与遥感学会1988年授予他“汉莎航空测量奖”,瑞士苏黎世联邦理工学院授予他“名誉博士”。围绕该理论撰写的《空间数据挖掘理论与应用》英文专著由Springer Nature出版,被选为2016年业内最具影响力著作之首。
2. 攻克了高精度高分辨率对地观测领域的系列核心技术,研制了我国“航天-航空-地面”3S集成的测绘遥感系列装备,引领了信息化测绘遥感的根本性变革
由于高精度位置姿态等器件对我国禁运,导致国产遥感卫星无法满足境外测图和国防应用要求。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”的系统参数及误差处理方案,采用自创的误差可区分性理论和系统误差与粗差探测方法,建立了卫星遥感影像高精度几何处理技术体系,有效剔除粗差、补偿系统误差、处理偶然误差,将国产卫星影像无地面控制定位精度从300米提高到3-5米。这一成果彻底解决了利用国产卫星开展无地面控制的境外高精度测图“卡脖子”难题,开创了国产卫星高精度测图从国内走向全球的新时代。
他在国际上率先提出将遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)和卫星导航定位技术(GNSS)集成的3S理论与方法,主持研发了3S集成的航空遥感与低空无人机全自动高精度航空测量系统,减少了90%的野外测量工作量,解决了困难和危险地区的测图等技术难题,在我国西部困难地区测图、中越边界雷区测绘、海岛礁无人区测量、汶川地震快速测绘以及各种应急测绘保障中发挥了重要作用。
他主持研发了我国第一代地面移动测量系统,解决了地面快速定位定姿和高精度测量难题,引领了地面移动测量的变革,目前已在我军装备70余套,成为信息作战的核心装备,服务于我军战略支援信息保障,在国庆70周年阅兵仪式上受到党和国家领导人的检阅。
3. 牵头倡导并共同主持“高分辨率对地观测系统”重大专项,实现了高精度高分辨率对地观测的跨越式发展,遥感技术国际领先
李德仁作为牵头人向国家提出“建设我国高分辨率对地观测系统”的立项建议,并推动其列入国家16个重大专项。李德仁共同主持该专项的顶层设计,带领团队攻克了遥感卫星高精度数据处理的系列瓶颈问题,大幅提高了我国卫星遥感影像精度。该成果应用于我国军民40多颗光学遥感卫星,实现了国产遥感卫星处理系统的自主可控,不仅为国产卫星遥感数据的自给率从15%提高到85%做出重大贡献,而且还出口了相关技术和系统。
相关成果获得国家科技进步奖(创新团队)、何梁何利科学与技术奖等奖项。李德仁发表了10余部专著和超过1000篇论文,论著被引用超过27000次,H指数79,为测绘遥感理论、方法和技术创新做出了突出贡献。
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