李德仁，給衛星裝上看地球的眼睛

2024年6月24日，2023年度國家最高科學技術獎揭曉，來自武漢大學的中國科學院院士、測繪遙感學家李德仁獲此殊榮。李德仁院士在近四十年的科研生涯中，全身心投入測繪遙感技術研究，推動我國測繪遙感產業的跨越式發展，為中國成為遙感強國作出了突出貢獻。

水泥工人的研發

李德仁與測繪遙感的交集是從大學開始的。高考填志愿時，他報考的是北京大學數學力學系，打算畢業后研究火箭，結果卻意外被剛成立一年的武漢測量制圖學院（現為武漢大學測繪學院）錄取，專業則是航空攝影測量。在大學校園里，李德仁幾乎看遍了圖書館中所有的測繪學專業文獻，積累了深厚的理論基礎。他不僅成績優異，還敢于質疑，“不知天高地厚”地給老師出的試卷、蘇聯專家編寫的教科書挑錯，引起了時任院長王之卓教授的注意。王之卓找到他，進行了一次深入交流，并鼓勵李德仁本科畢業后報考自己的研究生。考試科目共三門，考試結果是：李德仁兩門滿分、一門99分。

就在這時，命運卻發生了轉折。因為檔案里一份“莫須有”的材料，他被取消了研究生錄取資格，分配到石家莊一家水泥制品廠工作，主要任務是打水泥電桿。面對如此打擊，李德仁不曾失去希望，始終沒有放棄專業學習。打水泥電桿是苦力活，李德仁跟廠里的工人們一起，三班倒地打榔頭、綁鋼筋、灌混凝土水泥，從不拈輕怕重。在當水泥廠工人的一年時間里，他與團隊成員成功地研制了一種新型的硫鋁酸鹽水泥。

1978年，國家恢復研究生招生，李德仁再次報考武漢測繪學院，如愿在王之卓門下攻讀碩士學位，從事解析攝影測量研究，畢業后留校任教。

“李德仁方法”

1982年，李德仁參加出國選拔考試，以第一名的成績獲得到德國交流學習的機會，師從著名攝影測量與遙感學家阿克曼教授。阿克曼交給李德仁一項任務，“找到一個理論，能同時區分偶然誤差、系統誤差和粗差。”誤差問題是當時的世界性難題，況且李德仁在德國的時間只有兩年，能完成這個艱巨的任務嗎？

李德仁接受了挑戰，在阿克曼的全力支持下，他每天工作十幾個小時，最終僅用一年零四個月的時間，成功創立了誤差可區分性理論，解決了測量學領域的世界性百年難題，被國際測繪界稱為“李德仁方法”，這項成果讓他獲得了斯圖加特大學博士論文的歷史最高分，并榮獲1988年“漢莎航空測量獎”。

“李德仁方法”的獨特之處在于，它能夠同時處理不同類型的誤差，并在處理過程中不斷提高精度，幫助科學家們從海量的測量數據中提取精確的地理信息，是地圖繪制、地球變化監測等工作強有力的工具支撐。

隨著李德仁在學術界逐漸聲名顯露，多家國外科研機構向他伸出橄欖枝，承諾的待遇十分優厚。妻子朱宜萱知道后，立即給他寫信，信中說：“你是一頭牛，吃國家的草，一直到了45歲，怎能不為國家、人民產點奶？你現在應當回來擠奶了，這是你做貢獻的時候，快點回來吧！”即使妻子不寫信，李德仁也絕不會被國外優厚的待遇所誘惑，他一直沒有忘記家訓中曾祖父留下的“愛我中華，興我家邦”的八字訓誡，他認為，“科學沒有國界，科學家是有國界的。”

1985年2月，李德仁踏上歸國的路途，回到母校任教，主要研究航空攝影測量。不久，李德仁接到了一個重要的測繪任務——為中國和某鄰國邊界測圖。經過深思熟慮后，他把GPS放到飛機上，運用GPS空中三角測量技術，順利完成了邊界測圖任務。

可別小看這次航測，這是中國人第一次通過機載GPS系統進行的野外測量工作，不僅節省人力物力，而且更安全可靠，標志著我國航空測量水平質的飛躍。此后，李德仁相繼完成了海南島、虎跳峽多地的航測測圖。

2008年，李德仁帶領團隊開展遙感衛星的設計研究。當時，美國在軌衛星已經超過四百顆，不少發達國家已經有了高分辨率對地觀測衛星系統，而我國仍然處于苦苦追趕的局面。最為不利的是，當時衛星系統的元件依賴進口，特別是核心元件被禁運，買到的大多是次品元件，在很長一段時間里，國產遙感衛星應用范圍受到嚴重制約。

為扭轉不利局面，李德仁主持設計論證了我國第一顆民用測繪衛星“資源三號”的參數系統，大幅度提高了衛星遙感影像的自主定位精度，有效解決了“卡脖子”的技術難題。

2010年，我國高分辨率對地觀測系統重大專項全面啟動實施，李德仁被委以重任，擔任項目組副組長。經過十年的技術攻關，實現了我國遙感衛星系統的自主可控。由此，比西方晚了近三十年的中國遙感衛星研究，實現了從“有”到“好”的跨越式發展，衛星分辨率提高到了民用0.5米，遙感信息服務時間從數小時縮短至8分鐘，達到了世界先進水平。

追趕科技不停步

什么是遙感衛星？通俗地講，就是給衛星裝上看地球的眼睛，它可以從太空看地球表面的任何地方，看得越清晰，獲得的可用信息就越多。遙感技術的用途十分廣泛，從城市規劃、防火救災、農田水利、氣象預警到國防安全等領域，無不與遙感技術息息相關。

為進一步提升我國遙感衛星技術水平，李德仁帶領團隊開展了“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”系統科學試驗衛星工程，成功研制并發射了四顆珞珈系列衛星。

在2023年夏季河北省防汛救災中，“珞珈二號”衛星發揮了重要作用。當時，防汛工作人員通過“珞珈二號”衛星獲取河北受災地區上空的雷達圖像，觀測到一處堤防決口，立即發布預警信息，當天幫助六千余人安全轉移，消除了安全隱患。“這就是雷達遙感的一個優勢，全天時、全天候，可以做到工程級的應用。”

雖然已是行業泰斗，但在朱宜萱眼中，李德仁還是大學初識時那副身形瘦削卻厚植家國情懷的模樣。大學期間，李德仁是學習委員，朱宜萱經常請他幫忙在圖書館占座位，一來二去，志同道合的他們走到了一起。在此后的歲月里，夫妻二人互相扶持，均在測繪遙感領域建樹卓越。

李德仁雖然幾年前已經退休，但仍然頻繁出現在講臺上，報效祖國的赤子之心未改。針對我國衛星遙感存在“成本高、效率低、不穩定、應用少”等諸多問題，他正在帶領團隊實施一個宏大的計劃——兩百多顆衛星組網的“東方慧眼”智能遙感衛星星座計劃。到2030年，將達到通信導航遙感一體化，天地網絡互聯。到那時，遙感衛星將飛入尋常百姓家，實現大眾“玩微信”向“玩衛星”時代轉變。

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編輯 許宵雪 1850735471@qq.com