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    龚健雅院士:我的导师李德仁

    2017-09-09 15:26:26 来源: 武汉大学
    聊聊

    学者的一生要经历小学、中学、大学和研究生阶段,在这过程中,遇到好的老师引导和指导是人生的幸运。一次偶然的机会与李德仁老师相识,由此改变了我人生的轨迹与命运。

     

    一、从相识相知到信任

    1982年,我从华东地质学院(现东华理工大学)本科毕业,并作为优秀毕业生留校任教,主讲《航空摄影测量》课程。

    一名毕业于华东地质学院工程测量专业的本科生,留校当老师要教好航空摄影测量课程,会有一定的难度。所以工作以后,学校将我送到武汉测绘科技大学摄影测量与遥感系(现为武汉大学遥感信息工程学院)进修。

    1983年,我和来自全国各地高校的十余名教师一起,成为航测系的插班生。华东地质学院给我的任务是,用一年时间学完航测系的主要专业课程,包括《基础摄影测量学》《解析摄影测量学》《数字摄影测量》《近景摄影测量》和《遥感基础》等课程,而这些课程当时跨越了几个年级,我要同时选修二年级、三年级、四年级甚至是研究生的课程。

    在进修的一年里,除了这些专业课程外,我还选修了其它与航测相关的课程,包括研究生课程。由于我的基础比较好,学习目标比较明确,学习比较努力,这些专业课学得都很好,所以系里的老师对我印象比较深、关系比较好。当时《近景摄影测量》课程由李德仁老师的夫人朱宜萱老师主讲,在这门课程的考试中,我考了年级第一,有一道题仅有我一个人做出来了,所以朱老师对我的印象就特别深刻。

    我在跟班学习的同时还跟着几个老师做科研项目。由于我在华东地质学院留校以后教过计算机程序设计,编程能力挺强,就帮老师们编软件。在武测进修的一年期间,我不仅圆满完成了航测系主要专业课程的学习,还用当时的PC1500编写了航带法空中三角测量软件和近景摄影测量直接变换数据处理软件,后来移植到苹果机上。由于那时微型计算机才刚刚兴起,我编的这些软件是最早的微机上的摄影测量软件,所以航测系就作为系里的科研成果组织了鉴定,同时举办培训班推广使用,获得了较好的效果,我作为项目负责人获得了两项省部级科技成果奖。这样,虽然我仅是一名进修的学生,但是航测系的老师,包括朱老师都对我印象很好。

    1984年,结束了武测一年的学习后,我回到华东地质学院继续担任测量系讲师,主讲《航空摄影测量》课程,期间我又参与了中南矿业大学杨善慈教授主持的国家自然科学基金项目,采用数学地质和矿体几何的方法,用微型计算机计算矿产储量。几年时间我们完成了南京梅山铁矿、江西东乡铜矿和湖北大冶铁矿的储量,取得了良好的社会经济效益。从1982年至1988年,在华东地质学院执教的6年里,我相继被学校记大功2次,还被评为江西省优秀教师

    1987年,我借在大冶铁矿做科研项目的机会回武测探望航测系的老师,当我去拜访朱宜萱老师时,朱老师不在家,李老师热情地接待了我,并和我交谈起来。我在武测进修时李老师还在德国留学,他1985年回国以后可能经常听航测系的老师或者朱老师提到我,所以当我一报名字,李老师就对我说系里老师和朱老师经常提到你,说你既聪明又很勤奋。他说,“你调过来吧,我们系会很欢迎你。”我当然非常高兴,但是我说我现在只是一个本科毕业生,没有研究生学历,调武测可能会有困难。他又说那你考研究生吧。但我当时凭研究成果正在申请中南矿业大学在职人员的硕士学位,所以我说我已经30多岁,工作了6年,再来考硕士研究生,似有不值。李老师又说那你直接考博士吧。我当时真是高兴坏了,没有想到我一个本科生,李老师能够让我直接考博士。在这之前我与李老师并不认识,既不是他的学生,也没有深入交往过,仅凭其他老师的相传评价和当时一个多小时的谈话,李老师就让我一个当时仅有本科学历的年轻老师直接考博士,足可见李老师对我的厚爱和担当。

    李老师答应让我考博士,我自然很开心,但是挑战也是非常大的。虽然我在武测进修期间选修了几门研究生的课程,但是要数学、外语、基础课和专业课都通过博士生入学考试还是有相当的难度。1988年,武测航测系只招收2名博士生,一名是王之卓先生与李德仁老师合作指导,一名是王之卓先生与张祖勋老师合作指导。李老师向自己的恩师王之卓先生推荐了我,说我特别勤奋和聪明,虽然不是研究生,但有研究生的学力,是个可造之材。

    向来以治学严谨著称的王老先生对录取博士生十分慎重,尤其当他了解到我仅有本科学历时,更加慎重。不仅亲自向给我上过课的老师了解情况,还询问我的同学,甚至给中南矿业大学杨善慈教授写去亲笔信了解我的科研能力。即便如此,在我通过博士生入学考试初试以后,王先生还是决定组织一场严格的面试。

    当时组织的那场面试,我现在还记忆犹新。王先生、李德仁教授、张祖勋教授、郑肇葆教授4位教授坐在台下,我在台上,他们现场提问,我现场解答。有时问概念问题,有时要写公式甚至推导公式。他们整整考了我一个下午,从14:00考到了18:00以后。经过认真考察与面谈,他们认为我的基础很扎实,反应也比较灵敏。复试完离开武汉前,我与李老师告别。他告诉我,王先生和其他几位教授对你很满意,录取应该没有问题。就这样我被破格录取为王之卓院士和李德仁教授联合指导的博士生。

    1988年3月,距上一次进修近5年,我再一次来到武测当起了学生,只是这一次,是正规的博士生,还是当年航测系唯一的博士生。师从王先生和李老师后,我的学术方向和科研视野上了一个新台阶,慢慢地融入了行业最新科学研究行列。

    王先生和李老师原来的研究方向主要是摄影测量,我是摄影测量的博士生,理应从事摄影测量方向的研究。但上世纪80年代末,GIS开始在中国兴起。王先生和李老师认为这是一个重要的发展方向,希望我从事GIS的研究。当时的地理学科、地图制图学科都在涉及这一领域,而我们摄影测量与遥感学科从事这方面研究的学者还比较少。如何让我进入这一领域并能够顺利毕业,李老师颇费了一番心血。在我进入武测攻读博士学位几个月以后,他就决定送我出国进修,到国外从事地理信息系统的学习和研究。19885月,李老师借在芬兰参加学术会议的机会,向丹麦的Jacobi教授推荐我到丹麦技术大学从事GIS的学习和研究,Jacobi教授欣然允诺,还帮我申请了丹麦政府奖学金。

    当时的丹麦在数字制图和地理信息系统领域处于国际先进水平,八十年代就建立了全国的地理信息系统。我到丹麦以后,丹麦技术大学为我创造了良好的学习和工作条件,不仅给予了我与丹麦技术大学摄影测量系老师一样的工作环境,还专门为我买了一些设备和软件,如世界上第一套基于关系数据库的面向对象地理信息系统软件System9,使我能够接触到国际上最先进的地理信息理论、方法与技术。

    在丹麦留学期间,李老师叮嘱我,“要敢于跨越,有跨越才有创新,你仅仅跟在人家后面,捡人家做过的重复做,你就总在后面。我不敢辜负李老师的期望,潜下心来做研究,主攻面向对象的GIS,但是没有走前人的基于图层数据模型的GIS和基于关系数据模型GIS的研究路子,而是提出了新一代面向对象空间数据模型和一体化数据结构,在此方面走在了世界前列,国际上对此给予了高度评价。我提出的面向对象空间数据模型,在1990年召开的欧洲第一届地理信息系统年会作口头报告,获得好评,两篇相关的学术论文分别在德国和澳大利亚摄影测量与遥感学报上发表。现在,面向对象地理信息系统成为了GIS的主流技术。

    我在丹麦留学时,有几个单位如丹麦农业部等希望我留下,但是李老师一直给我写信,王先生也很关心我,说国内现在很需要人,希望我能够按期回国。我现在还记得李老师当时给我写信的一段话,他说:“我现在正在看欧洲杯足球赛,各国的球员都是回祖国参加比赛的,你也回国参加比赛吧。”从我个人来说,两位导师录取了我,并送我出国,我要是不回来,感觉不仅对不起国家,更对不起他们。所以,199010月,我按期从丹麦回国“参加比赛”,继续跟随王先生和李老师攻读博士学位。李老师为了能够让我更好地从事面向对象地理信息系统的研究,花五万多人民币给我买了当时最好的微型计算机IBM0520和相关的软件。那是李老师从别的课题节省下来的结余经费为我买的计算机。李老师通常为了发展新的研究方向,总是利用其它课题结余的经费购买设备和资料支持新方向研究。由于有前面出国进修的基础和武测良好的研究条件,我很快就完成了博士论文,于19923月以全优的成绩通过博士论文答辩。

     

    ▲1992年3月博士论文答辩通过后,龚健雅与三位导师王之卓院士、李德仁院士,丹麦技术大学Jacobi教授合影

     

    我是统招统分的博士生,毕业面临找工作的问题。当时清华大学和同济大学都希望我去工作,但是李老师坚持把我留在武测,而且找到当时的学校领导,把我爱人从江西调入武测工作。我非常感谢李老师的挽留,使我有机会继续跟随李老师从事教学和科研。

    留校工作以后,李老师就把国家测绘局的一个几百万的“七五”重点攻关项目“面向对象GIS的研究与开发”让我主持,并说服校领导从全校多个院系调集20多个老师和研究生参与项目研究,让我全面负责组织实施。这对我来说,挑战也是非常大的,我刚刚博士毕业,要组织协调这么大的团队协同攻关,没有李老师的全力支持是很难完成的。经过几年的攻关,我们研发出国际上第一个基于面向对象空间数据模型的地理信息系统软件——吉奥之星,并开始在市场上推广应用,扭转了我国GIS人才出口、软件进口的局面。我本人也得到学校和国内有关专家的认可,1992年博士毕业后,1993年被晋升为副教授,1994年被破格晋升为教授,1995年获得国家杰出青年基金资助,1999年入选教育部第一批长江学者,成为武测最早获得国家杰出青年基金和入选长江学者计划的年轻学者。

    1996年1月,测绘遥感信息工程国家重点实验室领导换届,我又被学校任命为实验室常务副主任。李老师1996年下半年担任武汉测绘科技大学校长之后兼任了重点实验室主任,我继续在李老师的直接领导下工作。但李老师对我十分信任,放手让我去管理和发展测绘遥感信息工程国家重点实验室。2006年换届,武汉大学又让我担任实验室主任,李老师担任学术委员会主任。经过20多年的发展,实验室发生了很大的变化,从不到十名教师发展到上百名教师,连续四次评估获得国家优秀重点实验室称号,不仅在武汉大学,而且在全国都成为国家重点实验室建设的一个标杆。

     

    ▲2007年9月,龚健雅与李德仁在泰国访问

    二、以远见卓识推动学科不断发展

    李老师是公认的战略科学家,我国的测绘学科能够发展得如此红火,与他和其他老一辈科学家不断推动测绘学科交叉融合发展分不开。我在李老师身边学习工作近30年,深刻体会到他对学科发展的敏锐眼光和远见卓识。

    1988年我进入武测读博时,李老师当时主要从事解析摄影测量的研究,特别是在粗差检测和光束法区域网平差方面做出了国际上有重要影响的研究成果,他回国以后带的几个硕士和博士生也都从事摄影测量方面的研究。我当时也想选摄影测量方向做博士论文,一是我可以参与李老师现有的研究课题小组,相对比较容易进入研究状态;二是我自己对摄影测量也相对熟悉,我在华东地质学院教的就是摄影测量,在武测进修时也编过两个空中三角测量的软件,做区域网平差有研究基础。

    但是,当时地理信息系统开始在中国兴起,地理、地图制图和计算机领域许多学者都向这一方向发展,而我国当时的摄影测量与遥感的学者从事这一研究方向的比较少。李老师认为这是一个新兴研究方向,而且摄影测量与遥感的学者应该在这一领域占有一席之地。所以李老师动员我从事地理信息系统研究方向,而且亲自帮我联系到丹麦技术大学的Jacobi教授,邀请他作为我的合作导师,请他为我申请丹麦政府奖学金,使我得以入校的第二年就能够到丹麦留学。在丹麦留学期间我一直与李老师和王先生保持密切联系,经常讨论论文的研究方向,当我提出选择当时最前沿的面向对象GIS作为研究方向时,他们全力支持。李老师把我介绍给当时国际摄影测量遥感学会(ISPRSGIS理论与方法工作组组长,ITC的著名学者Molenaar教授,让我参加ISPRS的理论与方法工作组。经过几年的研究,我们提出了面向对象一体化数据结构和数据模型,文章分别在澳大利亚和德国的相关学报上发表,并有两篇论文在华盛顿召开的第17届国际摄影测量与遥感大会上口头报告,获得了学术界的好评。这一研究也初步奠定了我们在地理信息系统领域的工作基础。

    七五期间,国家测绘局立项研发国产地理信息系统基础软件,而且明确要研发面向对象的地理信息系统,李老师和我作为主要负责人承担了这一课题。经过几年的努力,我们推出了国际上第一个基于面向对象模型的地理信息系统基础软件——吉奥之星(GeoStar),成立了吉奥公司,尔后又发展了新的版本和系统如GeoSurfGeoGlobeGeoSmarter等,在全国得到广泛应用。国家地理信息公共服务平台(天地图)就是基于吉奥的系列产品,扭转了国家大型地理信息系统依赖国外软件的局面,推动了我国测绘遥感向地理信息领域的发展。

    上世纪九十年代与测绘领域相关的三项技术:卫星导航定位技术、遥感技术和地理信息技术,发展迅速。但是它们之间的关联和集成研究不够。李老师就组织团队开展“3S”集成的研究,先后解决了GPS辅助空中三角测量,使外业工作量大幅减少;解决GPS、惯导和CCD等传感器的集成问题,研发出移动测量系统,成立武汉立得公司,推动移动测量系统在国内外的广泛应用。将遥感影像与GIS数据集成,形成了虚拟数字地球平台GeoGlobe,成为各种地理信息系统和数字城市的基础软件平台。

    最近,李老师又意识到遥感与地理信息实时服务的重要性,提出了导航、定位、授时、遥感与通信(PNTRC)集成的天基空间信息系统,以及对地观测脑的概念。通过“一星多用、多星组网、天地互联、在轨处理、实时服务,大幅提高天基导航系统和天基对地观测系统的系统效能与应用效率。相信在李老师的全力推动下,一定会将测绘遥感与通信进行更紧密的结合,为测绘遥感与地理信息学科提供更广阔的发展空间。

    (作者系中国科学院院士、遥感信息工程学院院长)

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