第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)解析測(cè)圖儀、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站、第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)數(shù)字航空攝影儀、國(guó)產(chǎn)車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)……作為多個(gè)具有開創(chuàng)意義的國(guó)產(chǎn)測(cè)繪儀器的研制者，劉先林在測(cè)繪領(lǐng)域“闖”了半個(gè)多世紀(jì)，親身經(jīng)歷了我國(guó)國(guó)產(chǎn)測(cè)繪裝備從無(wú)到有、代替進(jìn)口的歷史，見證了我國(guó)測(cè)繪地理信息事業(yè)的快速發(fā)展。
去年2月退休的劉先林，忙碌還是常態(tài)。每周要和團(tuán)隊(duì)開兩三次會(huì)議，探討科研問題，推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展。“即便退休了，我的大腦還是停不下來(lái)。”
如何服務(wù)城市精細(xì)化管理？如何助力智慧城市建設(shè)？已經(jīng)81歲的他，還在思考著測(cè)繪領(lǐng)域最新的科研問題。
“新測(cè)繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康”
新冠肺炎疫情期間，劉先林一直沒閑著。“大年初二就開始忙了。”劉先林說(shuō)，應(yīng)中國(guó)工程院針對(duì)疫情的延伸研究要求，他申報(bào)了國(guó)產(chǎn)高分衛(wèi)星影像準(zhǔn)實(shí)時(shí)生產(chǎn)城市疫區(qū)三維GIS數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)“入戶”智慧物流等4項(xiàng)科研攻關(guān)項(xiàng)目。
3月27日，他受邀以直播的方式，做了一場(chǎng)《新時(shí)代新測(cè)繪》主題報(bào)告。怎樣結(jié)合AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，如何助力智慧城市建設(shè)……對(duì)測(cè)繪未來(lái)發(fā)展面臨的諸多問題，劉先林在報(bào)告中進(jìn)行了前瞻性分析。
一個(gè)小時(shí)的直播，觀看人次達(dá)到9萬(wàn)之多。有網(wǎng)友留言：“老院士講得激情澎湃，聽得人如癡如醉。”
劉先林說(shuō)：“決策科學(xué)化、城市精細(xì)化管理、精準(zhǔn)扶貧、美麗鄉(xiāng)村和美麗街道、人工智能，甚至領(lǐng)導(dǎo)的離任審計(jì)，統(tǒng)計(jì)遙感、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)……都要我們提供可供大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的新測(cè)繪成果。”
新測(cè)繪，就是實(shí)體三維測(cè)繪，是他和團(tuán)隊(duì)正在研究的新課題。“實(shí)體三維的生產(chǎn)方式是要利用空、天、地、網(wǎng)，CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）雙并行云計(jì)算和人工編輯，利用電腦進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析并產(chǎn)出知識(shí)。”
“我們想通過(guò)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)自然資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)直接生產(chǎn)出三維的監(jiān)測(cè)結(jié)果，也就是實(shí)體三維的監(jiān)測(cè)。”劉先林介紹，他和團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究的方向之一，就是利用實(shí)體三維監(jiān)測(cè)，助力自然資源部的“兩統(tǒng)一”職能履行。
在劉先林眼中，智慧城市就是用真實(shí)的數(shù)據(jù)和科學(xué)的決策，使城市運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)下，發(fā)展更綠色、更可持續(xù)、更幸福。
“我們現(xiàn)在正在研究的就是如何生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)化的時(shí)空大數(shù)據(jù)，可以為智慧城市提供城市多要素結(jié)構(gòu)化實(shí)體模型，也就是城市全息三維，有結(jié)構(gòu)的街景模型，讓數(shù)據(jù)‘說(shuō)話’，產(chǎn)生科學(xué)的決策。”劉先林介紹，利用城市的全息三維作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算城市的各類綜合指數(shù)，如城市交通擁堵指數(shù)、城市熱效應(yīng)指數(shù)分布、城市5G信號(hào)強(qiáng)度指數(shù)等等。“新測(cè)繪可以給城市看‘病’，讓城市更健康。”他表示。
智慧交通、智慧高鐵站、智慧旅游、智慧醫(yī)療，在劉先林看來(lái)，測(cè)繪行業(yè)將迎來(lái)一次大的變革，國(guó)產(chǎn)測(cè)繪儀器更要抓機(jī)遇。
“一定要有勇氣趕超世界先進(jìn)水平”
半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，人類科技發(fā)展史大約每隔10年就會(huì)迎來(lái)一次大的科技創(chuàng)新浪潮，而我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的每一次乘風(fēng)破浪，都有劉先林的身影。
上世紀(jì)80年代，我國(guó)90%的測(cè)繪儀器都依賴進(jìn)口。在與外商打交道的過(guò)程中，漫天要價(jià)、白眼歧視，這些遭遇讓劉先林既痛心又窩火。
“為什么就不能研制出自己的精密儀器？我們中國(guó)人并不比外國(guó)人笨，一定要有勇氣趕超世界先進(jìn)水平。”下定決心，劉先林義不容辭地扛起了測(cè)繪儀器自主創(chuàng)新的責(zé)任。
但是，自主創(chuàng)新何其難。當(dāng)時(shí)一沒有現(xiàn)成圖紙，二沒有參考資料，三沒有足夠的資金支持，每往前走一步，都將面對(duì)著無(wú)數(shù)鮮為人知的坎坷和荊棘。
1968年，為了解決空中三角測(cè)量程序中的一個(gè)難題，他在機(jī)房連續(xù)工作了三天三夜；1988年春節(jié)，助手們都回家了，他拉著10歲的兒子，整個(gè)春節(jié)期間在實(shí)驗(yàn)室連續(xù)焊接了幾百個(gè)焊點(diǎn)，累得直不起腰……憑借這股在科研路上堅(jiān)韌不拔、鍥而不舍的精神，他越過(guò)了自主創(chuàng)新之路的重重關(guān)山，4次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，其中兩次獲得一等獎(jiǎng)。
“如果在實(shí)驗(yàn)室作出成果就束之高閣，最多只是用老百姓的錢證明了自己的能力。”劉先林說(shuō)，“技術(shù)創(chuàng)新不是為了著書立說(shuō)，更重要的是將科研成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，能夠在國(guó)家的發(fā)展中發(fā)揮作用。”
1988年，他主持研制出JX-3解析測(cè)圖儀，結(jié)束了我國(guó)解析測(cè)圖儀全部進(jìn)口的歷史，并一舉奪回國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。德國(guó)一家企業(yè)設(shè)在香港的銷售公司，一再降價(jià)也未能挽回市場(chǎng)，最后只有關(guān)門大吉。
1998年，劉先林憑著大膽的預(yù)判，又研制出JX-3換代產(chǎn)品——JX-4數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站。JX-4的問世，成為我國(guó)模擬測(cè)圖向數(shù)字化測(cè)圖轉(zhuǎn)變的里程碑。劉先林又帶領(lǐng)同行一起進(jìn)行推廣，使國(guó)產(chǎn)航測(cè)系統(tǒng)占據(jù)了90%以上的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，并成功出口海外。
2007年，劉先林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又研制出一款劃時(shí)代的數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品——SWDC數(shù)字航空攝影儀。如今，SWDC系列數(shù)字航攝儀已經(jīng)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)一半以上的市場(chǎng)份額，在我國(guó)如火如荼的實(shí)景三維建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。
最近10年，他一直在研究SSW車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)。這套系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于道路測(cè)量、地籍測(cè)量、違建調(diào)查等諸多領(lǐng)域。通過(guò)云計(jì)算，這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化模型街景數(shù)據(jù)的快速生產(chǎn)，這對(duì)智慧交通、自動(dòng)駕駛都會(huì)產(chǎn)生顛覆性影響，代表了未來(lái)測(cè)繪地理發(fā)展的趨勢(shì)。
“祖國(guó)需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么”
2017年，因?yàn)橐粡堈掌?8歲的劉先林意外成了億萬(wàn)網(wǎng)友追捧的“網(wǎng)紅”。
那次是他乘坐高鐵返回北京，穿著一雙舊皮鞋坐在二等座上埋頭修改報(bào)告。這一幕被同行者拍了下來(lái)，并在網(wǎng)上火速傳開。網(wǎng)友直呼“又見掃地僧”，稱他是“民族脊梁”“大國(guó)工匠”。
網(wǎng)友不知，樸素與節(jié)儉，是劉先林一貫的作風(fēng)。中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院的辦公室里，劉先林自1975年開始使用的那套硬木桌椅，經(jīng)年累月的伏案已經(jīng)磨掉了紅色油漆。但就是這樣一個(gè)“摳門”的人，多年來(lái)他的研究成果為國(guó)家節(jié)省資金近2億元。
不認(rèn)識(shí)的人第一眼看到劉先林，一頭白發(fā)，鼻梁上架著一副厚厚的鏡片，笑起來(lái)眉眼彎彎，和藹可親，有一種鄰翁氣質(zhì)。
真正了解他的人，都說(shuō)他“自帶光環(huán)”。不是因?yàn)樗兄着袊?guó)工程院院士、第六屆全國(guó)人大代表等一堆厲害的頭銜，而是他身上散發(fā)著一種執(zhí)著、純粹的光芒，令人敬仰。
“祖國(guó)需要什么，一線需要什么，我們就要研究什么。”1962年劉先林從武漢測(cè)繪學(xué)院畢業(yè)，分配到原國(guó)家測(cè)繪總局測(cè)繪科學(xué)研究所（現(xiàn)為中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院），老所長(zhǎng)語(yǔ)重心長(zhǎng)的這番話語(yǔ)，成為了他一生的追求。
在測(cè)繪科研一線工作了58年，他的人生極其簡(jiǎn)單，只有“科研”兩個(gè)字——用自己的科研成果武裝測(cè)繪生產(chǎn)、提高我國(guó)測(cè)繪科技能力。
上世紀(jì)80年代，許多科研人員一心想出國(guó)，劉先林的同學(xué)、朋友也邀請(qǐng)他去國(guó)外。“你這樣的人在國(guó)外，成為千萬(wàn)富翁不是難事。”朋友們勸他。
劉先林謝絕了同學(xué)、朋友的好意。他從不在乎金錢，身為3所大學(xué)的特聘教授，每年的酬勞加起來(lái)有幾十萬(wàn)元，但他分文不取，全部補(bǔ)貼給了學(xué)校的科研項(xiàng)目和貧困學(xué)生。
打破國(guó)外精密測(cè)量?jī)x器對(duì)我國(guó)的封鎖，主動(dòng)肩負(fù)起自主創(chuàng)新的重任，數(shù)十載潛心研究，劉先林的身體里跳動(dòng)著的是一顆科技報(bào)國(guó)的拳拳愛國(guó)之心。
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