测绘名人堂（十四）| 张祖勋院士

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文章转载自微信公众号:中山大学测绘科学与技术学院。版权归原作者及刊载媒体所有，所刊载内容仅供交流参考使用，不代表本刊立场。

引言

测绘是门古老的学科，在中国源远流长。自夏禹治水“左淮绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道”，中国测绘便已初具规模。从先秦到民国，历代统治、战事运筹、疆域划分、水利建设、交通运输等大计筹划，都靠测绘资料了解国情和认识世界。但由于历史原因，我国的测绘科学渐渐落伍于世界测绘科技发展水平。新中国成立以来，一代代测绘人筚路蓝缕，栉风沐雨，开拓创新，锐意进取，将我国测绘事业从瘠弱发展至强大。从最初的大平板、三脚架、小笔尖，到今天的航空摄影测量飞机、无人机俯瞰大地，各类移动测量系统扫描地面……广大测绘工作者以“板凳甘坐十年冷”的耐心和决心，潜心科研，攻坚克难，成功研制出全数字摄影测量工作站、高精度定位芯片、倾斜摄影相机等大批技术装备，取得了一大批具有国际先进水平的科研成果。如今，我国测绘科技整体水平已跻身世界先进行列，一些领域达到国际领先。

“只步为尺测乾坤，丹心一片绘社稷”，本栏目将重点介绍测绘学科领域做出杰出贡献的院士（学部委员），正是他们负重前行，披荆斩棘，用理想凝聚力量，用信念铸就坚强，带领一代代测绘人砥砺前行。他们是一面光荣旗帜，是时代的楷模，激励着青年学者和莘莘学子以他们为榜样砥砺前行。

张祖勋

曾任武汉测绘科技大学副校长、测绘遥感信息工程国家重点实验室主任，现任武汉大学遥感信息工程学院教授。1995年11月，当选为国际欧亚科学院院士。2003年当选中国工程院院士。

一、张祖勋先生简介

张祖勋，1937年6月生于江苏无锡，1968年毕业于原武汉测绘学院航测系。摄影测量与遥感学家，教授、博士生导师。

▲张祖勋先生

张祖勋先生长期从事摄影测量与遥感的教学和研究工作，主持完成了多项国家和部委重大科研项目，在航空（天）影像测图自动化方面取得了国际一流的研究成果，曾获得国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、测绘科技进步特等奖等多项国家和省部级奖励。他不仅是我国摄影测量学科领域的学术带头人，而且是我国摄影测量产业实现跨越式发展，并走向世界的开拓者之一。

二、潜心修行，另辟蹊径

（一）14年探索全数字化测图科技

1978年，当张祖勋先生的老师、我国摄影测量与遥感学科的奠基人王之卓先生提出“全数字化自动测图系统”的构想时，国内外许多人都觉得不可思议。由于当时技术发展的限制，多数人认为“底片是影像最好的信息载体”。王之卓先生的观点相当超前直到上个世纪90年代初，还有人持怀疑态度。当时作为王之卓先生得力助手的张祖勋先生，给予老师坚定的支持。他顶住各方压力，毅然开始了漫长艰辛的探索之旅。

1979年，张祖勋先生领导的课题组开始了项目试验。那时，他们仅有的设备是一台上海产的TQ-16晶体管计算机，数据输入靠的是早已淘汰了的穿孔纸带，试验只能一个点一个点人工读数、记录、穿孔进行。工作繁琐，速度极慢，但认真得近乎固执的张祖勋先生始终不肯放弃。
经过整整6年，1985年初，课题组终于编制出“全数字化自动测图系统软件包”，其研究成果达到上世纪80年代国际先进水平，引起整个测绘界的震动。一专家说，在如此简陋的设备上做出这样的成绩，实在少见。
然而，张祖勋先生并没有就此满足，他又果断提出，“我们的研究成果从严格意义上来说还只是停留在理论阶段，我们必须做出能够实际应用的产品。”1986年，张祖勋先生又领导课题组开始研究“全数字化自动测图系统中间成果的应用”。
又一个6年过去了，1992年6月，经过扩充与完善的全数字化自动测图系统软件 WuDAMS第三版诞生了，这是一个具有实用性的研究成果。
摄影测量是利用影像进行测绘的学科，它经历了模拟、解析、数字三个发展阶段，前两种方式测量仪器价格昂贵，测量人员工作量大、效率低。而张祖勋先生主持研制出的“全数字自动化测图系统”用计算机代替传统仪器，用计算机影像自动匹配代替人眼进行立体观测，实现了测图自动化，且精度更高，是摄影测量从理论到实践最彻底的革命。他为“全数字化自动测图系统”的产业化倾注了大量心血。他审时度势，决定走“先国际化、后国产化”与众不同的产业化发展道路。
这项由王之卓先生倡导、由张祖勋先生历时14年主持完成的全数字化自动测图科研成果，于1993年获得国家自然科学二等奖。
 ▲由张祖勋先生主持研发的VirtuoZo软件
这个系统原来的英文名字是 SoDAMS（数字化自动测图系统软件），他接受一位外国朋友的建议，给它改了个响当当的英文名字: VirtuoZo，在英文中含有“艺术家”、“虚拟摄影测量”等多种意思。该系统在国内外推广应用一千余套，产生了经济效益逾亿元。

（二）贴近摄影测量 ：第三种摄影测量方式的诞生

2019年年初，张祖勋先生和他的团队在他们已获得应用实效的数字摄影测量网格(DPGrid)的基础上，经过成员们多次讨论，并参考了直升机的“贴地飞行”这一名词，提出了“贴近摄影测量（nap-of-the-objectphotogrammetry）”这一概念，并陆续用该技术进行了不仅仅局限于地质灾害调查的精细化摄影测量初步应用实验，获取了多方面宝贵的案例经验。
张祖勋先生团队提出的贴近摄影测量可以看做是解决精细化影像获取的一种思路和方法。贴近摄影测量是精细化对地观测需求与旋翼无人机发展结合的必然产物，有助于推动无人机摄影测量与精细化三维建模的发展，在滑坡监测、城市精细重建、古建筑重建、水利工程监测等方面有较大的应用前景。其技术支撑的来源一方面是无人机云台姿态控制能力，另一方面是无人机高精度定位技术。

▲对武汉大学测绘校区教学实验大楼顶面和东南西北五个面的贴近飞行结果以及外墙上的爬墙虎

▲三峡库区巫山段两岸约13公里的贴近摄影分区和航迹规划

贴近摄影测量给我们带来的不仅仅是摄影方式的改变，在它乘着时代的东风、裹挟着与以往不同的新鲜气息向我们款款走来时，手里还握着新的产品形态。

三、师从名师，提携后人

    回顾了张祖勋先生的求学和科研经历，带领他走进摄影测量专业大门的恩师是我国测绘事业的开拓者、摄影测量与遥感学科奠基人王之卓先生。张祖勋先生曾感慨道：“遇到好老师，是一生的幸运”。张祖勋先生表示王之卓先生在他求学早期给予了无微不至的关怀和亲切耐心的指导，影响和激励了他之后六十多年的求学和科研之路。

    张祖勋先生在一次采访中指出：回顾测绘学科60年发展历程，不能只是总结某个人的学术成就，而要借此机会，发掘弘扬整个测绘学科的精神内涵。这个内涵的核心是“传承”，它不简单指“辈辈弟子当院士”这种直观的传承，而是理念、传统等深层次的延续。“传承”，简单朴实的两个字，具有十分丰富的意义。测绘学科之所以如此兴旺，就得益于传承的力量。

    张祖勋先生认为，几十年来，武汉大学测绘学科在全世界的地位不可动摇，这归功于从事测绘遥感类的科研工作者始终走在学科前沿，紧密跟踪科技发展，坚持理论与实践相结合，在学术创新与团队培养等方面形成很好的传承。测绘学科是一个团结互助的大家庭，学术上，大家各抒己见，百家争鸣；学术之外，大家思想态度高度统一，全心全意致力和投身于学科建设与学科发展之中。

▲张祖勋先生就三峡库区地灾调查对团队成员进行工作指导

    在传承教风的路上，张祖勋先生以身作则，80岁高龄的他仍坚持为本科生上课，并亲自指导大学生科研，不忘初心、以身作则，坚守教书育人本职。他坚持在科研一线指导学生从事数字摄影测量研究，对于身边的研究生，他总是鼓励他们在遇到难题时要坚持，千万不要轻易放弃。张祖勋先生的敬业精神，令无数人敬佩。李德仁院士曾感叹：“张祖勋先生这么大年纪了，还随身携带着电脑和软件，一有空就在那里不停地编程序，搞钻研。”

    2017年，张祖勋先生向王之卓教育发展基金捐赠100万元，倡议设立“教书育人奖”，鼓励教师热爱教学、钻研教学，奖励深受学生爱戴，在教书育人、教学改革与建设等方面表现突出的优秀教师，将“让最好的教师培养学生”的风气传下去，将严谨科学、实事求是的态度，踏实肯干、追求真知的作风传下去。

参考文献：

[1]言司.独辟蹊径,不断创新 贴近摄影测量:第三种摄影测量方式的诞生——专访武汉大学遥感信息工程学院张祖勋院士.中国测绘[J].2019(10)

[2]廖芳芳.享受科技,用头脑改变世界——记我国知名摄影测量与遥感专家,中国工程院院士张祖勋.卫星与网络[J].2013(09)

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