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潮涌荊楚 聚勢突破|中國工程院院士張祖勳:從零起步 專研攝影測量一輩子
2024-03-20 16:29:42來源:中央廣電總臺國際在線編輯:李燕責編:石麗敏

  在武漢大學,有一位80多歲的“大地攝影師”,他在測繪遙感領域深耕60多年,推動中國數字化影像測繪技術,從零起步,走向國際領先,他就是中國工程院院士張祖勳。

張祖勳在實驗室 供圖 湖北省科技廳

  14年艱辛探索 推出中國首個全數字化自動測圖設備

  中國工程院院士、武漢大學遙感信息工程學院教授張祖勳,鑽研攝影測量一輩子,執著于攝影測量與遙感領域研究。為打破國際技術壟斷,他和團隊14年艱辛探索,推出中國首個全數字化自動測圖設備,不僅填補了國內科技領域空白,還取得了世界矚目的成就。

  20世紀70年代,中國的測繪事業艱難起步。1976年,張祖勳被派往瑞士最先進的航測儀器廠學習。“我們去瑞士就像‘劉姥姥進大觀園’。”也就在那個時候,他認識到了中外之間的科技差距。從此張祖勳下定決心,要讓中國的測繪遙感技術在國際上有一席之地。

  1978年,張祖勳的老師王之卓提出,中國攝影測量要走全數字化自動測圖之路。當時,國內外大多認為“膠片是影像最好的信息載體”,影像“數字化”理論顯得不可思議或為時太早。

  張祖勳認為老師的想法很有挑戰性,值得為之一搏。作為王之卓的得力助手,張祖勳主動承擔起這個課題的攻關重任,從零開始,向前“爬”。

  前後歷經14年時間,課題組終於研製出中國首個全數字化自動測圖設備,用計算機代替傳統的測量儀器,用計算機影像自動匹配代替人眼觀測,實現測圖自動化。全數字化自動測圖是攝影測量從理論到實踐的徹底革命,整個測繪界為之震動。

  這項成果于1993年獲國家自然科學二等獎,在國際上被譽為“羽翼豐滿、具有很多創新點、參與全球競爭的産品”。如今,全數字化自動測圖系統VirtuoZo遠銷英美等發達國家,無人機測繪更是創利20多億元。

  此後,張祖勳經常帶著研究生用無人機丈量山河大地。在金沙江白格滑坡,他監測高山峽谷區的每一道裂縫,有效進行地質災害預警;在汶川地震發生後,他率領團隊用最新技術製作出震區首個數字地面模型和正射影像圖,為抗震救災部署起到至關重要的作用;在陡直的峭壁間,他力爭還原山西懸空寺古建築細節,為文物保護出謀劃策……

張祖勳院士(右一)指導大學生科技創新 供圖 湖北省科技廳

  創新第三種攝影測量方式 讓攝影測量技術應用更廣泛

  多年來,張祖勳並未停下腳步,他帶領團隊,努力克服遇到的一個又一個難題。

  在長江三峽有一塊危岩,叫做“箭穿洞”。在這個三峽庫區1:2000的正射影像圖上面,這個“箭穿洞”就剩下一個點,但它實際是一塊高200多米的危岩,可在地圖上沒有任何信息。

  要加固危岩,就需要掌握滑坡和危岩的數據,如何獲取數據?在當時,地質考察人員不得不利用攀岩的辦法來實現,下面就是長江,整個過程非常危險。

  因此,張祖勳團隊打破固有思維,在二維對地正射影像、三維傾斜攝影之外,找到第三種攝影測量方式——貼近攝影測量。貼近攝影測量是面向目標的攝影測量,它以物體的面為攝影對象,針對三維空間任意坡度、坡向的面進行攝影。

  歷經兩年多的時間,貼近攝影測量越來越完善,應用面也越來越廣,具有可高度還原地表和物體精細結構的特點,也可應用於城市精細重建、古建築重建、水利工程監測等方面。

  獎勵年輕一輩教學出色的教師 張祖勳兩度捐款100萬元

  談及從科研追夢人到科研帶路人,張祖勳將畢生成就歸功於“遇到一位好老師”。他認為科學發展在於人才的接力、教育的傳承。

  60多年科研教育生涯,張祖勳的身邊人才濟濟。如今,他把手中的接力棒傳給更年輕的教師。

  為了鼓勵年輕教師,2017年,張祖勳向武漢大學遙感信息工程學院捐贈100萬元,倡議設立“教書育人獎”,鼓勵在教學一線辛勤耕耘,深受學生愛戴的優秀教師。2021年,張祖勳獲得“傑出教學獎”。隨後,他再次將100萬元獎金全部捐給武漢大學遙感信息工程學院,用於充實學院“教書育人獎”。“用傑出教學獎的獎金,去獎勵年輕一輩教學出色的教師,再適合不過了。”張祖勳笑著説。

  時光荏苒,科研報國已經一甲子,張祖勳依然不忘初心,懷揣夢想。(文 朱勇進 丘劍山)

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