李德仁院士:遥感测绘第一人
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李德仁,中国科学院院士、工程院院士、欧亚科学院院士、美国纽约科学院院士。1939年12月31日出生于泰县溱潼镇(现泰州市姜堰区溱潼镇)。
李德仁长期从事高精度摄影测量定位与测量系统的可靠性研究,取得了举世瞩目的杰出成就,主要成就有:指出了测量数据误差的补偿效果取决于信噪比的大小,提出了最佳补偿系统误差,克服过度参数化的三种方法以及从验后方差分量估计出发的选权迭代法;提出了包括误差可发现性和可区分性在内的基于两个多维备选假设的扩展的可靠性理论;研制成高水平联合平差软件系统和GPS空中三角测量;研制出高精度地籍加密方法以及在解析测图仪和正射投影仪上处理SPOT卫星像片的软件;提出了用数学形态学识别地图和建立DTM的理论,以及顾及精度和可靠性的测量控制网优化设计方法和地理信息系统的一体化的数据结构新理论;研制出面向对象GIS国产基础软件系统Geostar(吉奥之量)。李德仁的主要论著有《高斯——马尔可夫模型含有两个备选假设时的区分可能性和可靠性理论》《误差处理和可靠性理论》《解析摄影测量学》《GPS用于摄影测量与遥感》《空间信息系统的集成与实现》等。其中《误差处理和可靠性理论》作为研究生教材,荣获1992年全国优秀教材奖。
李德仁院士成功登上科学高峰,主要得益于他坚持不懈的努力和永无止境的追求。他出身于一个普通的职员家庭,姐弟七人,他为长子。父母只有一点微薄的薪水。清贫的生活催发了他心中勤奋努力和自强不息的种子。1957年,他考取了武汉测量制图学院(现为武汉测绘科技大学)航空摄影测量系。正是在这里,他幸遇了对他的一生产生最大影响的人——我国航测与遥感学科的奠基人王之卓教授。他在大学四年级期间,他将几篇论文习作送交王先生审阅,从此王先生对他倍加关怀。第二年,王先生约他做指定的毕业设计,嘱咐他要学好英语,以便阅读参考文献。当时学校只开设俄语课,他们几个同学便在晚上偷偷组织起英语学习小组。他们出色地完成了毕业设计。毕业时,李德仁又考取了王先生的研究生,遗憾的是,李德仁因为上高中时曾对报纸上“分数面前人人平等”的提法发表过看法,因而被取消了读研资格,他不得不依依不舍地离开母校,分配到西安国家测绘局地形二队当实习生。在西北高原上,李德仁通过实践和磨练,学会了用理论知识解决实际问题的方法,熟练了基本技能。一年后,他被调到国家测绘局测绘研究所工作,开始在测绘领域进行探索。“文革”开始后,李德仁被分配到河北省石家庄市水泥制品厂当工人。通过自学和实践,他逐步掌握了特种水泥制造技术,与国家建材研究院的同伴们一起研制 “新型铝酸盐水泥系列”产品,并取得了成功,为国家建设做出了贡献,获得改革开放后第一届国家发明二等奖。在工作中,王先生曾多次给李德仁来信,谆谆告诫他要在实践中不断提高和充实自己,从而给了他无穷的力量。在动荡的年月里,李德仁不仅没有在现实的迷雾中迷失方向,反而使他的意志更加坚强,同时也积累了一些实践经验。1978年,国家又恢复了研究生招生工作,王先生建议学校发出电报,让李德仁回校参加考试。然而,当他从河北赶回学校时,研究生考试已经结束。学校为他专门设置了考场,使他如愿以偿,实现了自己十几年前的心愿。此时李德仁已近不惑之年,他又回到了恩师的身边,潜心攻读。在读硕士研究生的3年时间里,他非常珍惜来之不易的学习机会,夜以继日地查阅中外文献资料,做了大量读书笔记,连午休和节假日都是在机房度过的,以此炼就了过硬的本领。硕士毕业以后,王先生又大力推荐李德仁出国进修。他亲笔写信给他的老朋友、德国斯图加特大学摄影测量研究所所长、国际著名学者阿克曼教授,李德仁能有幸在阿克曼门下攻读博士学位,为以后的成长奠定了基础。李德仁在德国期间,常常在教堂午夜钟声响过之后走出实验室,第二天总是第一个打开实验室和资料室的大门,中餐和晚餐常常就是两个面包加一听可口可乐。
1982年,李德仁再次获准赴德国波恩大学进修。在此期间,他针对西方学者发现和消除粗差的倾向性方法的不足,反其道而行之,从验后方差估计理论出发,导出了比丹麦法更为优越的新方法——粗差定位验后方差选权迭代法,引起了西方学者的广泛注意和极大兴趣,国际测量学界称这一方法为“李德仁方法”。1983年,他转入斯图加特大学,在欧洲摄影测量试验组织主席阿克曼教授门下攻读博士学位。当时,由于计算的高度发展,测量结果的准确问题在搁置了很久以后,又重新被提到研究日程上来。在这方面长期占统治地位的是荷兰巴尔达教授提出的经典可靠性理论。但是,经典理论是从单个备选假设出发进行研究的,并不能够解决不同模型误差的区分以及同一模型误差的定位问题。因此,在一些新问题面前,经典理论显得无能为力。他针对经典理论的特点,进行了大量的试验和理论工作,将巴尔达教授的经典理论进行了扩充和发展,于1985年提出了包括误差可发现性和可区分性在内的基于两个多维备选假设的扩展可靠性理论,使不同模型误差的区分和同一模型误差的定位问题得到了解决,这项成果被国际理论大地测量学家格拉法韧特教授评价为“解决了测量学上一百年来的难题”,因此获得德国的“双莎航空测量奖”。由于李德仁的卓越成就,他当选为国际摄影测量与遥感学会第三届委员会主席,并先后被英国剑桥人物传记中心收入《国际名人录》和《有杰出成就人物卷》。中国的李德仁像出地春雷在整个国际航测界回荡。
李德仁在我国的社会、经济和国防建设上做出了重大贡献,在抗灾救灾、国家和人民生命财产安全上同样作出了重大贡献。
抗震救灾。“5.12”汶川大地震,李德仁领衔的测绘遥感国家重点实验室成立了“5.12地震遥感信息收集与灾情评估项目组”,开展“5.12地震”遥感信息收集与灾情评估,为抗震救灾提供决策参考,也为到哪里救灾和科学救灾提供了支持。
在奥运安全工作中,李德仁带领专家团队,利用该校世界先进的测绘遥感技术,先后从北京奥运会申办、场馆建设到奥运会举办等方面,全方位为奥运会提供“贴身服务”。
李德仁院士首创了国际测量学界的“李德仁方法”测量法,他提出的两个多维备选假设的扩展的可靠性理论,包括误差发现性和可区分性理论,他还在国内首先摆出了地球空间信息学理论和技术体系。
李德仁院士长期从事遥感、全球卫星定位和地理信息系统等教学研究,取得了骄人的业绩,他先后有30多项成果获国家和省部级奖励,并获得了何梁何利基金科学与技术进步奖。他发表论文600多篇,出版20部专著,译著1部,主编著作7部,培养博士后10多名,博士120名,硕士近100名。李德仁院士提出的“可靠性和可区分理论处理测量误差”理论,为遥感测绘技术解决了测量学科100多年的难题,成为当之无愧的“遥感测绘第一人”。
多年来,李德仁院士总是放手让年轻人在科研时挑大梁,他的团队已先后培养出一名中科院院士,一名工程院院士、7名长江学者,3名国家级杰出人才和5名“973”首席科学家。
来源:姜堰政协文史委(版权归原作者及刊载媒体所有)
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编辑 /王怡波 审核 / 范芷睿
指导:万剑华教授(微信号wjh18266613129)