龔健雅院士:我的導師李德仁
學者的一生要經(jīng)歷小學、中學、大學和研究生階段,在這過程中,遇到好的老師引導和指導是人生的幸運。一次偶然的機會與李德仁老師相識,由此改變了我人生的軌跡與命運。
一、從相識相知到信任
1982年,我從華東地質(zhì)學院(現(xiàn)東華理工大學)本科畢業(yè),并作為優(yōu)秀畢業(yè)生留校任教,主講《航空攝影測量》課程。
一名畢業(yè)于華東地質(zhì)學院工程測量專業(yè)的本科生,留校當老師要教好航空攝影測量課程,會有一定的難度。所以工作以后,學校將我送到武漢測繪科技大學攝影測量與遙感系(現(xiàn)為武漢大學遙感信息工程學院)進修。
1983年,我和來自全國各地高校的十余名教師一起,成為航測系的插班生。華東地質(zhì)學院給我的任務(wù)是,用一年時間學完航測系的主要專業(yè)課程,包括《基礎(chǔ)攝影測量學》《解析攝影測量學》《數(shù)字攝影測量》《近景攝影測量》和《遙感基礎(chǔ)》等課程,而這些課程當時跨越了幾個年級,我要同時選修二年級、三年級、四年級甚至是研究生的課程。
在進修的一年里,除了這些專業(yè)課程外,我還選修了其它與航測相關(guān)的課程,包括研究生課程。由于我的基礎(chǔ)比較好,學習目標比較明確,學習比較努力,這些專業(yè)課學得都很好,所以系里的老師對我印象比較深、關(guān)系比較好。當時《近景攝影測量》課程由李德仁老師的夫人朱宜萱老師主講,在這門課程的考試中,我考了年級第一,有一道題僅有我一個人做出來了,所以朱老師對我的印象就特別深刻。
我在跟班學習的同時還跟著幾個老師做科研項目。由于我在華東地質(zhì)學院留校以后教過計算機程序設(shè)計,編程能力挺強,就幫老師們編軟件。在武測進修的一年期間,我不僅圓滿完成了航測系主要專業(yè)課程的學習,還用當時的PC1500編寫了航帶法空中三角測量軟件和近景攝影測量直接變換數(shù)據(jù)處理軟件,后來移植到蘋果機上。由于那時微型計算機才剛剛興起,我編的這些軟件是最早的微機上的攝影測量軟件,所以航測系就作為系里的科研成果組織了鑒定,同時舉辦培訓班推廣使用,獲得了較好的效果,我作為項目負責人獲得了兩項省部級科技成果獎。這樣,雖然我僅是一名進修的學生,但是航測系的老師,包括朱老師都對我印象很好。
1984年,結(jié)束了武測一年的學習后,我回到華東地質(zhì)學院繼續(xù)擔任測量系講師,主講《航空攝影測量》課程,期間我又參與了中南礦業(yè)大學楊善慈教授主持的國家自然科學基金項目,采用數(shù)學地質(zhì)和礦體幾何的方法,用微型計算機計算礦產(chǎn)儲量。幾年時間我們完成了南京梅山鐵礦、江西東鄉(xiāng)銅礦和湖北大冶鐵礦的儲量,取得了良好的社會經(jīng)濟效益。從1982年至1988年,在華東地質(zhì)學院執(zhí)教的6年里,我相繼被學校記大功2次,還被評為“江西省優(yōu)秀教師”。
1987年,我借在大冶鐵礦做科研項目的機會回武測探望航測系的老師,當我去拜訪朱宜萱老師時,朱老師不在家,李老師熱情地接待了我,并和我交談起來。我在武測進修時李老師還在德國留學,他1985年回國以后可能經(jīng)常聽航測系的老師或者朱老師提到我,所以當我一報名字,李老師就對我說系里老師和朱老師經(jīng)常提到你,說你既聰明又很勤奮。他說,“你調(diào)過來吧,我們系會很歡迎你。”我當然非常高興,但是我說我現(xiàn)在只是一個本科畢業(yè)生,沒有研究生學歷,調(diào)武測可能會有困難。他又說那你考研究生吧。但我當時憑研究成果正在申請中南礦業(yè)大學在職人員的碩士學位,所以我說我已經(jīng)30多歲,工作了6年,再來考碩士研究生,似有不值。李老師又說那你直接考博士吧。我當時真是高興壞了,沒有想到我一個本科生,李老師能夠讓我直接考博士。在這之前我與李老師并不認識,既不是他的學生,也沒有深入交往過,僅憑其他老師的相傳評價和當時一個多小時的談話,李老師就讓我一個當時僅有本科學歷的年輕老師直接考博士,足可見李老師對我的厚愛和擔當。
李老師答應(yīng)讓我考博士,我自然很開心,但是挑戰(zhàn)也是非常大的。雖然我在武測進修期間選修了幾門研究生的課程,但是要數(shù)學、外語、基礎(chǔ)課和專業(yè)課都通過博士生入學考試還是有相當?shù)碾y度。1988年,武測航測系只招收2名博士生,一名是王之卓先生與李德仁老師合作指導,一名是王之卓先生與張祖勛老師合作指導。李老師向自己的恩師王之卓先生推薦了我,說我特別勤奮和聰明,雖然不是研究生,但有研究生的學力,是個可造之材。
向來以治學嚴謹著稱的王老先生對錄取博士生十分慎重,尤其當他了解到我僅有本科學歷時,更加慎重。不僅親自向給我上過課的老師了解情況,還詢問我的同學,甚至給中南礦業(yè)大學楊善慈教授寫去親筆信了解我的科研能力。即便如此,在我通過博士生入學考試初試以后,王先生還是決定組織一場嚴格的面試。
當時組織的那場面試,我現(xiàn)在還記憶猶新。王先生、李德仁教授、張祖勛教授、鄭肇葆教授4位教授坐在臺下,我在臺上,他們現(xiàn)場提問,我現(xiàn)場解答。有時問概念問題,有時要寫公式甚至推導公式。他們整整考了我一個下午,從14:00考到了18:00以后。經(jīng)過認真考察與面談,他們認為我的基礎(chǔ)很扎實,反應(yīng)也比較靈敏。復(fù)試完離開武漢前,我與李老師告別。他告訴我,王先生和其他幾位教授對你很滿意,錄取應(yīng)該沒有問題。就這樣我被破格錄取為王之卓院士和李德仁教授聯(lián)合指導的博士生。
1988年3月,距上一次進修近5年,我再一次來到武測當起了學生,只是這一次,是正規(guī)的博士生,還是當年航測系唯一的博士生。師從王先生和李老師后,我的學術(shù)方向和科研視野上了一個新臺階,慢慢地融入了行業(yè)最新科學研究行列。
王先生和李老師原來的研究方向主要是攝影測量,我是攝影測量的博士生,理應(yīng)從事攝影測量方向的研究。但上世紀80年代末,GIS開始在中國興起。王先生和李老師認為這是一個重要的發(fā)展方向,希望我從事GIS的研究。當時的地理學科、地圖制圖學科都在涉及這一領(lǐng)域,而我們攝影測量與遙感學科從事這方面研究的學者還比較少。如何讓我進入這一領(lǐng)域并能夠順利畢業(yè),李老師頗費了一番心血。在我進入武測攻讀博士學位幾個月以后,他就決定送我出國進修,到國外從事地理信息系統(tǒng)的學習和研究。1988年5月,李老師借在芬蘭參加學術(shù)會議的機會,向丹麥的Jacobi教授推薦我到丹麥技術(shù)大學從事GIS的學習和研究,Jacobi教授欣然允諾,還幫我申請了丹麥政府獎學金。
當時的丹麥在數(shù)字制圖和地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域處于國際先進水平,八十年代就建立了全國的地理信息系統(tǒng)。我到丹麥以后,丹麥技術(shù)大學為我創(chuàng)造了良好的學習和工作條件,不僅給予了我與丹麥技術(shù)大學攝影測量系老師一樣的工作環(huán)境,還專門為我買了一些設(shè)備和軟件,如世界上第一套基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο蟮乩硇畔⑾到y(tǒng)軟件System9,使我能夠接觸到國際上最先進的地理信息理論、方法與技術(shù)。
在丹麥留學期間,李老師叮囑我,“要敢于跨越,有跨越才有創(chuàng)新,你僅僅跟在人家后面,撿人家做過的重復(fù)做,你就總在后面。”我不敢辜負李老師的期望,潛下心來做研究,主攻面向?qū)ο蟮?span lang="EN-US">GIS,但是沒有走前人的基于圖層數(shù)據(jù)模型的GIS和基于關(guān)系數(shù)據(jù)模型GIS的研究路子,而是提出了新一代面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型和一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在此方面走在了世界前列,國際上對此給予了高度評價。我提出的面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型,在1990年召開的歐洲第一屆地理信息系統(tǒng)年會作口頭報告,獲得好評,兩篇相關(guān)的學術(shù)論文分別在德國和澳大利亞攝影測量與遙感學報上發(fā)表。現(xiàn)在,面向?qū)ο蟮乩硇畔⑾到y(tǒng)成為了GIS的主流技術(shù)。
我在丹麥留學時,有幾個單位如丹麥農(nóng)業(yè)部等希望我留下,但是李老師一直給我寫信,王先生也很關(guān)心我,說國內(nèi)現(xiàn)在很需要人,希望我能夠按期回國。我現(xiàn)在還記得李老師當時給我寫信的一段話,他說:“我現(xiàn)在正在看歐洲杯足球賽,各國的球員都是回祖國參加比賽的,你也回國參加比賽吧。”從我個人來說,兩位導師錄取了我,并送我出國,我要是不回來,感覺不僅對不起國家,更對不起他們。所以,1990年10月,我按期從丹麥回國“參加比賽”,繼續(xù)跟隨王先生和李老師攻讀博士學位。李老師為了能夠讓我更好地從事面向?qū)ο蟮乩硇畔⑾到y(tǒng)的研究,花五萬多人民幣給我買了當時最好的微型計算機IBM0520和相關(guān)的軟件。那是李老師從別的課題節(jié)省下來的結(jié)余經(jīng)費為我買的計算機。李老師通常為了發(fā)展新的研究方向,總是利用其它課題結(jié)余的經(jīng)費購買設(shè)備和資料支持新方向研究。由于有前面出國進修的基礎(chǔ)和武測良好的研究條件,我很快就完成了博士論文,于1992年3月以全優(yōu)的成績通過博士論文答辯。
▲1992年3月博士論文答辯通過后,龔健雅與三位導師王之卓院士、李德仁院士,丹麥技術(shù)大學Jacobi教授合影
我是統(tǒng)招統(tǒng)分的博士生,畢業(yè)面臨找工作的問題。當時清華大學和同濟大學都希望我去工作,但是李老師堅持把我留在武測,而且找到當時的學校領(lǐng)導,把我愛人從江西調(diào)入武測工作。我非常感謝李老師的挽留,使我有機會繼續(xù)跟隨李老師從事教學和科研。
留校工作以后,李老師就把國家測繪局的一個幾百萬的“七五”重點攻關(guān)項目“面向?qū)ο?span lang="EN-US">GIS的研究與開發(fā)”讓我主持,并說服校領(lǐng)導從全校多個院系調(diào)集20多個老師和研究生參與項目研究,讓我全面負責組織實施。這對我來說,挑戰(zhàn)也是非常大的,我剛剛博士畢業(yè),要組織協(xié)調(diào)這么大的團隊協(xié)同攻關(guān),沒有李老師的全力支持是很難完成的。經(jīng)過幾年的攻關(guān),我們研發(fā)出國際上第一個基于面向?qū)ο罂臻g數(shù)據(jù)模型的地理信息系統(tǒng)軟件——吉奧之星,并開始在市場上推廣應(yīng)用,扭轉(zhuǎn)了我國GIS人才出口、軟件進口的局面。我本人也得到學校和國內(nèi)有關(guān)專家的認可,1992年博士畢業(yè)后,1993年被晉升為副教授,1994年被破格晉升為教授,1995年獲得國家杰出青年基金資助,1999年入選教育部第一批長江學者,成為武測最早獲得國家杰出青年基金和入選長江學者計劃的年輕學者。
1996年1月,測繪遙感信息工程國家重點實驗室領(lǐng)導換屆,我又被學校任命為實驗室常務(wù)副主任。李老師1996年下半年擔任武漢測繪科技大學校長之后兼任了重點實驗室主任,我繼續(xù)在李老師的直接領(lǐng)導下工作。但李老師對我十分信任,放手讓我去管理和發(fā)展測繪遙感信息工程國家重點實驗室。2006年換屆,武漢大學又讓我擔任實驗室主任,李老師擔任學術(shù)委員會主任。經(jīng)過20多年的發(fā)展,實驗室發(fā)生了很大的變化,從不到十名教師發(fā)展到上百名教師,連續(xù)四次評估獲得國家優(yōu)秀重點實驗室稱號,不僅在武漢大學,而且在全國都成為國家重點實驗室建設(shè)的一個標桿。
▲2007年9月,龔健雅與李德仁在泰國訪問
二、以遠見卓識推動學科不斷發(fā)展
李老師是公認的戰(zhàn)略科學家,我國的測繪學科能夠發(fā)展得如此紅火,與他和其他老一輩科學家不斷推動測繪學科交叉融合發(fā)展分不開。我在李老師身邊學習工作近30年,深刻體會到他對學科發(fā)展的敏銳眼光和遠見卓識。
1988年我進入武測讀博時,李老師當時主要從事解析攝影測量的研究,特別是在粗差檢測和光束法區(qū)域網(wǎng)平差方面做出了國際上有重要影響的研究成果,他回國以后帶的幾個碩士和博士生也都從事攝影測量方面的研究。我當時也想選攝影測量方向做博士論文,一是我可以參與李老師現(xiàn)有的研究課題小組,相對比較容易進入研究狀態(tài);二是我自己對攝影測量也相對熟悉,我在華東地質(zhì)學院教的就是攝影測量,在武測進修時也編過兩個空中三角測量的軟件,做區(qū)域網(wǎng)平差有研究基礎(chǔ)。
但是,當時地理信息系統(tǒng)開始在中國興起,地理、地圖制圖和計算機領(lǐng)域許多學者都向這一方向發(fā)展,而我國當時的攝影測量與遙感的學者從事這一研究方向的比較少。李老師認為這是一個新興研究方向,而且攝影測量與遙感的學者應(yīng)該在這一領(lǐng)域占有一席之地。所以李老師動員我從事地理信息系統(tǒng)研究方向,而且親自幫我聯(lián)系到丹麥技術(shù)大學的Jacobi教授,邀請他作為我的合作導師,請他為我申請丹麥政府獎學金,使我得以入校的第二年就能夠到丹麥留學。在丹麥留學期間我一直與李老師和王先生保持密切聯(lián)系,經(jīng)常討論論文的研究方向,當我提出選擇當時最前沿的面向?qū)ο?span lang="EN-US">GIS作為研究方向時,他們?nèi)χС帧@罾蠋煱盐医榻B給當時國際攝影測量遙感學會(ISPRS)GIS理論與方法工作組組長,ITC的著名學者Molenaar教授,讓我參加ISPRS的理論與方法工作組。經(jīng)過幾年的研究,我們提出了面向?qū)ο笠惑w化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型,文章分別在澳大利亞和德國的相關(guān)學報上發(fā)表,并有兩篇論文在華盛頓召開的第17屆國際攝影測量與遙感大會上口頭報告,獲得了學術(shù)界的好評。這一研究也初步奠定了我們在地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的工作基礎(chǔ)。
“七五”期間,國家測繪局立項研發(fā)國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件,而且明確要研發(fā)面向?qū)ο蟮牡乩硇畔⑾到y(tǒng),李老師和我作為主要負責人承擔了這一課題。經(jīng)過幾年的努力,我們推出了國際上第一個基于面向?qū)ο竽P偷牡乩硇畔⑾到y(tǒng)基礎(chǔ)軟件——吉奧之星(GeoStar),成立了吉奧公司,爾后又發(fā)展了新的版本和系統(tǒng)如GeoSurf、GeoGlobe、GeoSmarter等,在全國得到廣泛應(yīng)用。國家地理信息公共服務(wù)平臺(天地圖)就是基于吉奧的系列產(chǎn)品,扭轉(zhuǎn)了國家大型地理信息系統(tǒng)依賴國外軟件的局面,推動了我國測繪遙感向地理信息領(lǐng)域的發(fā)展。
上世紀九十年代與測繪領(lǐng)域相關(guān)的三項技術(shù):衛(wèi)星導航定位技術(shù)、遙感技術(shù)和地理信息技術(shù),發(fā)展迅速。但是它們之間的關(guān)聯(lián)和集成研究不夠。李老師就組織團隊開展“3S”集成的研究,先后解決了GPS輔助空中三角測量,使外業(yè)工作量大幅減少;解決GPS、慣導和CCD等傳感器的集成問題,研發(fā)出移動測量系統(tǒng),成立武漢立得公司,推動移動測量系統(tǒng)在國內(nèi)外的廣泛應(yīng)用。將遙感影像與GIS數(shù)據(jù)集成,形成了虛擬數(shù)字地球平臺GeoGlobe,成為各種地理信息系統(tǒng)和數(shù)字城市的基礎(chǔ)軟件平臺。
最近,李老師又意識到遙感與地理信息實時服務(wù)的重要性,提出了導航、定位、授時、遙感與通信(PNTRC)集成的天基空間信息系統(tǒng),以及對地觀測腦的概念。通過“一星多用、多星組網(wǎng)、天地互聯(lián)、在軌處理、實時服務(wù)”,大幅提高天基導航系統(tǒng)和天基對地觀測系統(tǒng)的系統(tǒng)效能與應(yīng)用效率。相信在李老師的全力推動下,一定會將測繪遙感與通信進行更緊密的結(jié)合,為測繪遙感與地理信息學科提供更廣闊的發(fā)展空間。
(作者系中國科學院院士、遙感信息工程學院院長)
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