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刘先林院士:让中国先进测绘仪器不再依赖进口

刘先林 中国工程院院士,中国摄影测量与遥感专家、测绘专家。现任中国测绘科学研究院名誉院长、研究员。
一直致力于航空摄影测量理论与航测仪器的研究工作,取得了一系列重大科研成果,多项成果填补了国内空白,结束了中国先进测绘仪器全部依赖进口的历史。曾因“乘坐高铁二等座”意外“走红”。

结束了中国先进测绘仪器全部依赖进口的历史

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科协频道:刘院士您好,作为我国知名的摄影测量与遥感专家,您从事测绘仪器研发近60年,用精益求精的工匠精神把“量尺”做到了极致,将中国测绘仪器的水平推进到国际领先地位。半个多世纪的时间,您一直坚持在科研的路上,是什么样的精神动力一直在支撑着您?
刘院士:20世纪六、七十年代,在我毕业之后,测绘仪器特别是大型的航测仪器几乎全部靠进口,当时主要从两个国家进口,一个是德国,另一个是瑞士,那时候美国的设备还少。我曾经安装过一些仪器,作为一个学这门技术的人,看到仪器全部都要用进口的,我觉得自己没有尽到责任。在装配一些外国设备的时候,我们也发现,他们把很多在实验室阶段的、不是很成熟的东西卖给我们,并不怎么好用,因此我觉得很有必要改变这个状况。所以,我决心要攻克这个难关,实现仪器的国产化,这是主要的动力。后来,在进口设备的代替方面,我们也做出了一些成绩,得到了国家的肯定。

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科协频道:所以您当时还是有一种不服输的精神。
刘院士:是的。

要攀登上科学的高峰,必须不怕吃苦、绝不放弃
科协频道:您多年从事科研工作有什么样的感悟?对今天的科研工作者进行科研攻关有哪些启示?
刘院士:最大的感悟是要坚持不懈、绝不放弃、不怕吃苦。我们在做航空相机的时候,我曾经跟我的团队开玩笑说,我现在开始同情我的竞争对手了,怎么会遇到我这么一个竞争对手!为什么会同情他?倒不是因为我的技术有多么高他们竞争不过我,而是因为他们吃不了我这个苦。所以我跟团队里的人说,要攀登上科学高峰,关键问题还是要吃得了苦!
科协频道:就像中国测绘大厦的大厅里写的“艰苦奋斗”这四个字?
刘院士:是。

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2006年,刘院士在四川成都做数字航空摄影仪试验
注重积累,不能总是从头开始
科协频道:您能跟我们分享一个在科研攻关的过程中,您觉得最能体现科学思想和科学方法的例子吗?
刘院士:准确地说,我是做一些具体的技术工作,我自称是“战术科学家”,而不是“战略科学家”,所以我做的事情都是“战术”上的事情。我很重要的体会就是要积累,不能说干着干着老从头开始,一定要有所积累,不能把过去做的东西全部否定掉,你应该在之前的基础上再修改,然后以增量的形式把你的成果一步一步推向巅峰。
之前,我们研究院有一个院长姓冯,是广东人,他说做科研类似于斜面的利用。古代的大佛脑袋是怎么放上去的呢?就是做个斜面,再一点一点推上去、放上去,然后把斜坡挖掉。在技术不发达的时候,都能实现这样一种大的工程。我觉得在我的科研过程中也是这样。比如,早期我们用单板机,后来改用了系统机,但是中间代码全都不浪费,能一直用下去。
这是我能走到今天很重要的感悟,否则可能做着做着又从头做起,会耽误很多时间。
科协频道:也就是说选定一个目标之后,就坚持不懈地去奋斗?
刘院士:对。

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各行各业都想和测绘专业谈恋爱
科协频道:测绘专业是一门专业性很强的工学专业,需要良好的工科基础。想要学习这个专业的学生,要具备哪些能力?您能给青少年提一些学习知识、理解科学的建议吗?
刘院士:这个专业应该说是一个冷门专业,过去,在我们上学的时候,它是很小的一个专业。之前,像同济大学的测绘专业,刚开始的时候一个班有30个人,但后来只剩下11、12个人。
科协频道:其他人呢?
刘院士:都离开了,都不愿意学这个专业。
科协频道:转了专业?
刘院士:对。过去,测绘地理信息这个学科体量非常小,而且工作艰苦,都在野外,学生也不是很愿意考。但是现在情况改变得非常快,测绘地理信息虽然体量不大,但它是一个高新技术用得非常快、非常多、非常深入,同时对社会的服务面非常广的行业。可以说,任何一个行业都离不开测绘地理信息的服务。过去,在一开始提社会信息化的时候,要信息化,至少要有空间的信息,所谓的时空大数据都离不开它。现在,随着人工智能的发展,人工智能慢慢走到了每个行业的中心,我国也提出要在2030年进入到世界人工智能领域中心的前沿。因此,在这个时候,就体现出地理信息的重要性。
随着人工智能领域的发展,人们发现几乎各个行业都离不开地理信息的空间数据,特别是建造类的行业,都需要用到地球表面的地理信息和时空大数据。随之就产生了很多很有趣的现象。比如,也就最近一年左右,在国际上出现了很多新名词,这些名词的缩写前面都要加上GEO的前缀,出现了所谓的GEO-BI(GEO-Business Intelligence,地理商业智能),GEO-AI(GEO-Artificial Intelligence,地理人工智能),GEO-BIM(GEO-Building Information Modeling,地理建筑信息模型化)等等。最近又出现了一个新花样,叫做GEO扶贫,要用地理信息手段进行精准扶贫。还有GEO审计,对领导进行离任审计的时候,也离不开地理信息服务,广西省测绘局的地理信息中心主持过这个项目,做领导干部离任时的自然资源审计。
总之,这个行业的应用面越来越宽。因此出现一个很诙谐的说法,外国人开玩笑说,测绘与地理信息这个行业就好像美女一样,大家都来找她,跟她谈恋爱,要Marry。国内一些企业可能更有体会,不只是要Marry,而是要领证。例如,一些汽车制造商、互联网公司以及通信科技公司,他们都要来领取地理信息生产的各种类型的资质,这也表明了这个行业如今的应用面越来越宽。
所以,进入这个行业,就业是绝对没问题的,是不用发愁的。当然它用到的高新技术非常多,理工科的孩子或者是比较喜欢安静的女孩或者男孩,都是大有作为的。
科协频道:对他(她)的性格或者能力方面有什么要求?
刘院士:最好一方面能有坚持不懈、不放弃的精神,另一方面还要有创新的能力。具备这些素质的人做这个工作是合适的。
科协频道:测绘行业与各行各业都在密切地结合,您觉得科研工作者应当如何在科学与公众间架起桥梁?

刘院士:这个行业过去主要是为政府和事业单位服务,现在看起来,要为全民服务。比如,智慧城市已经做了11年,一些人很迷茫,究竟下面怎么搞。我的建议是这样,之所以会迷茫是因为我们在做没有产出的、没有效益的CS、BS在线服务。未来智慧城市的重点应该是解决民生问题,给每一个老百姓提供服务。我们现在跟华为一起做一些事情,也是想在这方面做点贡献,让每一个老百姓能从中感受到测绘地理信息的作用。不仅仅是大家出行要用到的导航,还有大量的事情可以做,通过手机提供更多让老百姓受益的服务。

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科协频道:也就是说从公众的需求出发?
刘院士:对。
重视自媒体的力量
科协频道:“科协频道”是北京市科协科学传播工作的一个缩影,您对今后我们的科学传播工作提一些期望?
刘院士:像电视这样的传统媒体发展得并不是很快,更不用说平面媒体了。如今,老百姓普遍都用手机来接收一些来自自媒体的新东西。刚才我讲到的地理空间信息和各行各业相结合,比如说头盔,过去以室内头盔为主,戴上头盔你就看不见自己的身体、会头晕,他们搞头盔的人希望能走到室外去。一走到室外,就需要室外的基础数据、三维数据,也就是模型数据,这个就离不开地理信息了。头盔现在有了复杂的装置,可以实现所谓的AR,也就是增强现实的头盔服务。我们用手机可以实现增强现实,就在手机上不加任何头盔,没有任何装置,就一个空手机在上面进行AR的推送,在手机上看到真立体,即把手机“切”成两半,一半是右眼,一半是左眼,把它放在里面就可以体验身历其境的真立体的感受。同时,手机以外的又是实景,又是实地的东西,这个时候还可以从云上向手机里推送一些服务,这个服务有两种,一种是几何服务,一种是属性服务,又叫做语义服务,层出不穷的、很多很多花样,这就是一种自媒体的新的形式。我知道媒体平台是倡导科学的,可以多搞一些这方面的创新。
再举个例子,像现在导航都是二维的,我们现在用了自媒体以后,用手机的真三维导航就能实现非常有趣的导航,在汽车行走的过程中,不光可以看到路线,还可以看到旁边的每一棵树、每一个电线杆、每一个树叶、每一个路灯、每一栋建筑物,真三维的实体导航也非常有趣。


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