李德仁：數字測繪天地大美

楊欣欣　肖珊

“數據也許是冰冷的，但我希望通過這些數據，為人們帶來溫暖的生活?！边@位國際測繪界的杰出科學家，在數字世界中孜孜以求，如今已是碩果累累。

今年4月底，他又遠赴荷蘭阿姆斯特丹，從印度第11屆總統(tǒng)阿卜杜爾·卡拉姆博士手中，代表武漢大學領取了地理空間信息科學“全球領袖”獎；而他個人則接到了國際攝影測量與遙感學會的通知：授予他“榮譽會員”稱號，這是國際上該領域的最高榮譽，全世界僅有10人享此殊榮。

他曾解決了世界測量學上的百年難題，3次獲國家科技進步二等獎，研發(fā)成功3項測繪界全國第一，指導的博士生論文5次入選全國百篇“優(yōu)博”。正是在以他為首的科學家團隊的努力下，中國測繪科學與美德并駕齊驅，穩(wěn)立世界三強。

他，就是中國測繪界和湖北省唯一的兩院院士、武漢大學教授李德仁。

逆境15年，解決測繪學百年難題

“我讀書時膽子大，愛提問，常把自己對名家著作的質疑寫成讀書心得，到處尋找老師求解?！睂W生時代的李德仁，就有那么一種與眾不同的特質。

1957年，17歲的李德仁從江蘇省泰州中學畢業(yè)，被武漢測繪學院航空測量系錄取。當時，學院院長是夏堅白院士，系主任是王之卓院士。

大學6年里，李德仁每天都處于求知若渴的狀態(tài)。大四時，他在蘇聯(lián)專家撰寫的教科書上發(fā)現了問題，寫了好幾篇文章。同班同學朱宜萱和王之卓的女兒是好朋友，李德仁就托她把文章轉給王之卓，而李德仁和朱宜萱后來也成就了美好姻緣。

王之卓在文章上寫了很多批注，并把李德仁叫到家里，師生倆長談了3個多小時，連晚飯都耽誤了。半個世紀過去，李德仁仍清楚記得當時的情景，“談話從下午5點開始，既深入重點又天馬行空，渾然不覺天色已晚。師母多次請我們到餐廳吃飯，被興致正濃的王老一推再推，直到晚上9時?！闭沁@次交流，奠定了這對師生黃金搭檔的終生情誼。

1963年，李德仁本科畢業(yè)，王之卓鼓勵他報考自己的研究生。當年選拔的考試科目共三門，李德仁兩門滿分、一門99分。但因為檔案里一份“莫須有”的材料，他被取消了錄取資格。天之驕子開始面對長達15年的人生逆境。他先后在航測隊、干校、水泥廠、研究所當工人、炊事員、技術員、科室負責人。而王之卓一直牽掛著這位得意門生，不僅時常寫信叮囑他別丟了學問，還千方百計托人幫助他。李德仁謹記恩師的囑托，在工作中精進業(yè)務。1978年國家恢復研究生招生，李德仁終于回到了恩師身邊，這一年，他39歲。6年前下放時在水泥廠研制的硫鋁酸鹽水泥系列，獲得第一屆國家科技發(fā)明二等獎。

在王之卓門下讀研究生的1000多個日夜，李德仁埋頭苦學，僅專業(yè)方面的讀書筆記就有厚厚30多本。1981年，當他以全優(yōu)成績獲得碩士學位時，已練就一身過硬本領：基本功扎實，洞悉本學科發(fā)展狀況和國際著名專家研究方向。他站在中國測繪學界的前沿，整裝待發(fā)，隨時準備跑步沖進世界航測研究的前列。這一年他留校任教，隨即以訪問學者身份赴聯(lián)邦德國進修。在波恩大學，他不僅熟練自如地運用西方先進的理論和方法，還能指出其優(yōu)點和缺陷，提出改進辦法。半年內，他發(fā)表了兩篇高質量論文，引起西方學者的廣泛關注。他針對西方學者發(fā)現和消除粗差的傾向性方法，反其道而行之，從驗后方差估計理論出發(fā)，在極短時間導出比丹麥法更優(yōu)越的新方法，被國際測繪界稱為“李德仁方法”；他根據這種方法研制出的新軟件，獲得了比波恩大學原軟件更佳的計算結果。

1983年，李德仁轉入斯圖加特大學，在歐洲攝影測量試驗組織主席阿克曼教授門下攻讀博士。他常在教堂午夜的鐘聲響過之后才走出實驗室，第二天早晨，又拿著阿克曼教授給他的萬能鑰匙第一個打開實驗室和資料室大門。阿克曼被這位中國學生獨具的才干和敬業(yè)精神深深感動了。他說：“我能證實，李先生是一位杰出的攝影測量學家，他的水平完全是現代國際水平?！彼ㄗh當地政府和自己一起承擔李德仁進修所需費用。多年之后，阿克曼還這樣教育德國學生：“你們羨慕李德仁教授的成就吧，他為自己的祖國而拼搏，他每天工作都在14小時以上，而且常常是通宵達旦！”

只用兩年半時間，李德仁完成了通常需要五六年才能完成的博士論文和學位課程。在長達255頁的博士論文《攝影測量平差中控制點粗差和像片系統(tǒng)誤差區(qū)分可能性理論和試驗》中，他將占統(tǒng)治地位的荷蘭學者巴爾達教授的經典理論進行了擴充和發(fā)展，給測量結果的準確度問題研究帶來一片光明，使不同模型誤差的區(qū)分和同一模型誤差的定位難題迎刃而解。

素以嚴謹著稱的大地測量學家、德國洪堡基金會委員格拉法韌特教授再也無法掩飾內心的激動，揮筆在他的博士論文上批道：“我為這篇文章而激動，它解決了測量學上一個百年來的難題?！彼牟┦空撐囊浴?分加5星”的得分，迄今仍保持著斯圖加特大學博士答辯的最高紀錄。王之卓稱贊李德仁：“獲得了前人所沒有解決的創(chuàng)造性成果?！?/p>

李德仁把粗差發(fā)現的理論上升到粗差和系統(tǒng)誤差區(qū)分的理論上，榮獲了該項成果的最高獎——漢莎航空獎。今天，即使是世界上科學技術最先進的國家，也要用李德仁的理論來校正自己的航測平差系統(tǒng)。他以智慧和勤奮叩開了權威之門，實現了超越前賢的夢想。

李德仁婉言謝絕了歐美許多攝影測量教學科研單位的熱情邀請，1985年，他站在了母校的講臺上，不講職稱和待遇，給本科生開了三門課。一年后他被破格晉升為教授；1991年當選為中國科學院院士。

3S集成，讓百姓享受高科技

經過20多年的研究，李德仁提出了全新的科研理念，做出了許多重大的科研和教學嘗試。之所以碩果累累，是因他從未片刻離開心儀的事業(yè)。

上世紀90年代，在主持完成多項達到國際領先水平的研究課題后，他敏銳意識到：多系統(tǒng)集成，是學科發(fā)展的方向！

于是，當選院士后的第一篇文章橫空出世：《論3S集成》（3S指GIS、GPS和RS）。這一思想受到國際認可和贊揚，成為李德仁的標志性文章。其后，隨著一項項創(chuàng)新成果相繼誕生，進一步奠定了中國作為世界上航測遙感三個最重要強國之一的地位——他在1994年底給全國的航空攝影測量人員帶來福音：他主持完成的“GPS用于空中三角測量的試驗研究”使野外工作量減少了90%，節(jié)約費用70%，并大大縮短了成圖期，獲1999年國家科技進步二等獎；他領導研制的具有中國版權的地理信息系統(tǒng)“吉奧之星”，在全國七大江河數據庫建庫工作中，一舉擊敗老牌的美國ARC/INFO軟件，成為全國測繪系統(tǒng)數據庫生產的主要軟件，打破了國外GIS軟件“一統(tǒng)天下”的局面，獲2001年國家科技進步二等獎；他主持研制成功我國第一個具有自主知識產權的高性能、高清晰度可視電話，系列產品達到國際先進水平；他主持研制的中國首套“移動道路測量系統(tǒng)”，被譽為“革命性的高科技產品”，已向全世界推廣，成果“基于3S集成技術的LD2000系列移動道路測量系統(tǒng)”獲2007年國家科技進步二等獎，該產品已在國內外銷售120多套。

依托這些高科技成果，李德仁先后創(chuàng)辦了三家高科技企業(yè)，用最快的速度將最新的科研成果轉化為社會生產力。他一直認為，科研人員的成果，無論是技術還是產品，都應該取之于民、用之于民，最終的目標是造福國人。他將成果廣泛應用在各個領域，僅看看2008年的三個“鏡頭”：“5·12”汶川大地震。李德仁領銜的測繪遙感信息工程國家重點實驗室，利用最新技術，為正確指揮處理唐家山堰塞湖險情提供了分辨率最高的數據。青藏鐵路“移動道路測量系統(tǒng)”綁在火車頭上跑了整整6天，通過自主產品“三維立體地圖”，管理人員只需點擊鼠標，就能監(jiān)管千里之外的沿路設施，顯示任意兩點間的距離和高差。北京奧運會。李德仁帶領專家團隊，從奧運會申辦、場館建設到成功舉辦，全方位提供“貼身服務”，至少為國家節(jié)省了16億元。“每個行業(yè)、每個家庭、每個人的衣食住行都離不開測繪。”作為國內首屈一指的測繪專家，李德仁深有感觸。

2009年，李德仁利用測繪技術完成的“影像武漢”網絡地圖，成為國內首個最完整、也是真正意義上的免費“影像城市”。在這個大容量平臺上，共有30萬個興趣點，涉及老百姓教育、辦公、交通、旅游、購物、住房等，市民可以從地圖上檢索到每一個興趣點。實際上，這一系統(tǒng)只是構建“數字城市”的一部分，而“數字城市”又是“數字中國”和“數字地球”的一部分，李德仁的最終夢想是構建“智慧地球”?！皵底值厍蚺c物聯(lián)網結合到一起，就變成智慧地球了。”談及心愛的事業(yè)，73歲的兩院院士雙眼炯炯有神，“到時，人和人、人和機器、機器和機器都溝通起來了，地理信息隨之進入了一個按需服務的新時代?！毕掳嗤局校h程遙控啟動家里的空調、電飯煲等電器，到家便能吹著空調吃晚飯；借助無人駕駛車，盲人也可以開著汽車逛街，酒駕將成為過去式……在美好前景面前，李德仁神采飛揚?！袄罾蠋熥畲蟮呢暙I，是與其他老一輩科學家一起，推動了中國整個測繪學科的發(fā)展。相對于其他國家而言，中國的測繪學科近年來發(fā)展得最好最快。”李德仁的得意門生、中國科學院院士龔健雅說，“美國、歐洲的測繪都在走下坡路，而中國的測繪學科緊緊抓住3s技術，在國家空間信息技術的發(fā)展中占主導地位，國際影響不斷增強。”2008年，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學授予李德仁名譽博士學位，頒獎詞指出，“李德仁院士的杰出成就，使武漢大學成為今天世界上地球空間信息領域最著名的研究機構；他還對培養(yǎng)國家和國際學術人才做出了不可磨滅的貢獻?！?/p>

博導五冠王，學生是最滿意成就

“教授的第一任務是教學，第二任務是組織科研，第三任務才是自己動手搞科研。”這是李德仁的信條。不管工作多忙，他都堅持親自上講臺授課。由李德仁等6位院士和4位知名教授聯(lián)合主講的大一專業(yè)基礎課《測繪學概論》，是武大最受學生歡迎的課之一，2007年入選國家精品課，2012年被列入國家精品視頻公開課?！拔易畋举|、最喜歡的是作為一名教師、一名導師，我的責任是傳承學問，培養(yǎng)下一代的接班人?！痹谒蓄^銜中，李德仁坦承，自己最鐘愛的崗位是“教師”。截至今年，已經有120位博士研究生從李德仁門下畢業(yè)，其中走出了1名中國科學院院士、5篇全國優(yōu)秀博士論文、3個長江學者等。從1989年帶第一個博士生開始，20多年來，他平均每年要帶6人。他的弟子數量之龐大，在整個中國甚至世界都位居前列，而且?guī)缀鮽€個成績斐然?！鞍盐覐耐跸壬桶⒖寺淌谀抢飳W到的基本的治學方法，傳承給他們；把我從他們那里學到的寬大的胸懷、關心后生的品德，傳承下去?！眴柤坝泻巍敖^招”，李德仁如是回答，“拿到最新的資料，我絕對不會鎖到抽屜里，我會送到需要的人手里?！痹谖錆h大學，以測繪泰斗王之卓院士為前導，李德仁為中堅，龔健雅為后續(xù)的教學、科研、開發(fā)精英群體，其師生三代均為院士的測繪佳話，被生動續(xù)寫和傳播著。

李德仁的第一位博士生、遙感信息工程學院現任院長單杰教授回憶，80年代，他博士還未畢業(yè)就在國際刊物上發(fā)表了3篇論文。隨后，導師和王之卓先生極力推薦他去德國做博士后研究，他由此活躍在國際舞臺，邁出了“學術生活中最重要的一步”。單杰博士后來是美國普渡大學教授，兩年前入選為我校千人計劃學者?！八扔袊栏竦囊?，主要教學生研究方法和應該達到的目標，又能夠放手讓學生選題，自主尋找解決問題的技術路線，鍛煉研究能力?！饼徑⊙乓徽Z道破導師培養(yǎng)學生多快好精的“秘訣”。隨著5篇全國優(yōu)秀博士論文相繼誕生，李德仁由此成為全國獲得指導獎最多的博士生導師。此事在全國學術界引起轟動——人們好奇的是：他靠什么竅門成為全國最優(yōu)秀的博導？在李德仁看來，一切似乎水到渠成。

“指導博士生本身就是一門值得探討和研究的學問。”他認為，自己的恩師王之卓院士和阿克曼教授，兩位大師對學生要求都很嚴，也都有指導學生的一套方法，這些對他無疑有潛移默化的影響；而他又根據學科發(fā)展和學生情況因材施教，形成了自己的特色。從常人的視角來看，做大師的弟子，雖然榮耀，但壓力也不會小?！拔覀円亲龅貌缓茫麜斆媾u，有時候還會比較嚴厲?！钡茏禹鹾傋C實了這一點。不過，他眼中的導師，實則是個很可愛的人，“生活中很平易近人，喜歡看足球，對體育新聞很關心。”“導師是一個性情中人。興之所至，與徒弟們一起去卡拉OK，可以從‘三套馬車唱到‘纖夫的愛，從伏爾加河唱到長江與黃河。”弟子張良培說，“但要是科研做得不好，他可能會勃然大怒?！背鲩T記得給家人打電話、談一輩子戀愛為感情“保鮮”……李德仁的弟子們，許多都已成為行業(yè)精英，每每想起恩師的溫情教誨，臉上總會露出幸福的微笑。弟子黃俊華將李德仁生動概括為：嚴師、慈父、俠士。“說他俠士，是因為每次都來去匆匆，整天飛來飛去，奔走在世界各地，盡量幫助更多的人，如同古時候的俠士一般?！?/p>

李德仁有個心愿，希望自己的思想能夠影響更多的人，更希望自己的弟子能從學科帶頭人變成領軍人物。而他自己，雖已年逾古稀，仍在不斷前行。這就是李德仁，一個堅持“讀書、思維、創(chuàng)新、實踐”而永不停歇的探索者，在神奇的測繪遙感領域，用數字繪天地之大美。