他冒著生命危險(xiǎn)7次入南極，4次入北極進(jìn)行測繪考察，他帶頭進(jìn)行的極地測繪研究，有多項(xiàng)科技成果已達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，為我國極地測繪的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。首入極地時(shí)，他已經(jīng)45歲，此后他又多次進(jìn)入極地進(jìn)行考察，前后多達(dá)11次，當(dāng)他64歲時(shí)，還要堅(jiān)持進(jìn)入北極進(jìn)行考察，是什么力量驅(qū)使著他不斷堅(jiān)持，不斷挑戰(zhàn)極限呢?為此，我們采訪了中國極地測繪專家、武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心主任鄂棟臣教授，請他分享極地測繪科考的經(jīng)歷以及取得的成果。

武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心主任 鄂棟臣（配圖 3sNews）
     

    鄂棟臣，1939年7月出生于江西省廣豐縣;教授、博士生導(dǎo)師、中國南極測繪研究中心創(chuàng)始人、中國著名極地測繪專家;現(xiàn)任武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心主任，極地測繪科學(xué)國家測繪局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，國際南極研究科學(xué)委員會(SCAR)地學(xué)常設(shè)工作組中國代表和專家組成員，湖北省南北極科學(xué)考察學(xué)會理事長。鄂棟臣教授多年來從事測繪高等教育和科學(xué)研究工作，是中國極地測繪與遙感信息工程科學(xué)考察研究的開拓者和學(xué)術(shù)帶頭人，曾任中國南極考察隊(duì)副隊(duì)長、黨委副書記等職，是中國南極長城站、中山站和北極黃河站三站的創(chuàng)建人之一，也是全國唯一參加過國家南北極考察“四首次”者，在他領(lǐng)導(dǎo)的22次南極和4次北極測繪科學(xué)考察中，探索出一套適合南極特殊環(huán)境的完整的測繪科考技術(shù)體系。他是中國第一幅南極精確地圖——長城站地形圖的測定者，中國第一個(gè)南極地名——長城灣的命名者，也是將中國測繪標(biāo)志埋設(shè)在北極點(diǎn)進(jìn)行大地測量的第一人。

　　Q :地球兩極科學(xué)考察包括很多方面，例如氣象、地質(zhì)等，那么測繪在地球兩極科學(xué)考察中發(fā)揮著什么樣的作用?主要是圍繞哪些項(xiàng)目展開?

　　鄂棟臣：南極科學(xué)考察研究，是國家對外展示科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和顯示綜合國力的一個(gè)宣傳窗口，它不僅體現(xiàn)了多國合作和競爭的大科學(xué)特征，而且還是一種國家行為，涉及到國際上存在的領(lǐng)土問題。測繪科學(xué)由于具有地理位置的永久性測繪標(biāo)志埋設(shè)和具有國家版圖意義的地圖覆蓋等象征性意義，因此，極地測繪學(xué)不僅是我國極地科學(xué)考察研究領(lǐng)域中不可缺少的重要組成部分，而且由于測繪學(xué)科本身特有的功能，還起著維護(hù)國家南極權(quán)益的作用。南極測繪到哪里，國家權(quán)益就維護(hù)到哪里。

　　二十二年來，中國南極測繪研究中心在極地考察實(shí)踐中,將現(xiàn)代測繪高新科學(xué)技術(shù)與空間信息技術(shù)等應(yīng)用于地球兩極地區(qū)科學(xué)考察研究,創(chuàng)立了一門新學(xué)科:極地測繪與遙感信息工程學(xué)。該學(xué)科是綜合利用現(xiàn)代大地測量學(xué)、遙感學(xué)和地理信息學(xué)以及相關(guān)地球科學(xué) (如冰川、海洋、地質(zhì)、環(huán)境學(xué)等)交叉滲透的理論和方法，通過獲取空間數(shù)據(jù)和信息，研究極地板塊運(yùn)動、表面形態(tài)描繪及分布特征、冰雪、冰海環(huán)境變化及其動態(tài)過程，構(gòu)建數(shù)字極地基礎(chǔ)框架等理論和技術(shù)的一門學(xué)科。

　　目前的主要研究項(xiàng)目主要圍繞四塊內(nèi)容展開。第一塊是極地大地測量基準(zhǔn)建設(shè)和南極板塊運(yùn)動檢測;第二塊是極地特殊環(huán)境空間數(shù)據(jù)獲取和成圖技術(shù)研究;第三塊是數(shù)字極地基礎(chǔ)地理信息框架建設(shè)與空間信息可視化研究;第四塊是極地冰雪環(huán)境變化檢測研究。

　　Q:20多年來我國的極地測繪取得了哪些主要成果?

　　鄂棟臣：首先是創(chuàng)造性地探索出符合中國國情、獨(dú)具特色的極地測繪制圖途徑。為了保證國家多學(xué)科考察急需地圖使用，“中國南極測繪研究中心”創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)技術(shù)方案，利用直升飛機(jī)作為升空平臺，采用普通非量測型120相機(jī)航拍和地面布標(biāo)控制等措施，成功地測繪出符合規(guī)范要求的國際南極拉斯曼丘陵地區(qū)第一套大比例尺地形圖，探索出南極露巖區(qū)小像幅航空攝影成圖方法，解決了東南極科考所需地形圖問題。這一成果被專家評定為創(chuàng)造出了符合國情并具中國特色的南極制圖途徑，為國家節(jié)省了巨額經(jīng)費(fèi)。為了取得有國際影響的科考成果，第一次組織多學(xué)科綜合考察隊(duì)，向被稱為生命禁區(qū)的東南極內(nèi)陸冰蓋Grove山高寒地區(qū)沖刺時(shí)，“中國南極測繪研究中心”組織課題組，冒著冰裂縫縱橫危險(xiǎn)，采用DGPS先進(jìn)技術(shù)，高精度實(shí)地測定14,000個(gè)GPS點(diǎn)，成功地繪制出世界上第一份南極內(nèi)陸冰蓋高原1:10,000人工測定的精確地形圖，被國際認(rèn)為極珍貴的科考成果。為了保證考察隊(duì)向人類未曾到達(dá)的縱深冰原區(qū)進(jìn)入時(shí)，能絕對安全地往返，我們探索出一套保證考察車隊(duì)進(jìn)出安全可靠的導(dǎo)航方法，確保了我國多次內(nèi)陸險(xiǎn)區(qū)考察順利進(jìn)行，并在國際上獲得了1,300千米由中山站至DOME-A的研究南極冰蓋物質(zhì)平衡的剖面高程數(shù)據(jù)，為國際南極研究人類從未到達(dá)過的區(qū)域開了先河，填補(bǔ)了空白。

　　其次是南極地圖的覆蓋和中國地名的命名，填補(bǔ)了中國該項(xiàng)歷史空白，為國家維護(hù)了權(quán)益。南極洲1,400萬平方公里陸地面積，在國際上存在著領(lǐng)土要求。22年來，測繪覆蓋南極近20萬平方公里面積、具有國家版圖象征意義的各類地圖，埋設(shè)了大量的具有空間坐標(biāo)的中國永久性測繪標(biāo)志。作為國際SCAR大地測量與地理信息工作組中國代表單位，擔(dān)負(fù)著按國際SCAR準(zhǔn)則要求命名中國南極地名的責(zé)任。“中國南極測繪研究中心”承擔(dān)測定的各類南極地圖上，命名并獲得國際SCAR承認(rèn)和公布的中國南極地名有300多條，不僅填補(bǔ)了南極一直以來無中國命名地名的歷史空白，而且維護(hù)了國家在南極的權(quán)益。

　　最后，為培養(yǎng)極地科考青年一代，教育青少年崇尚科學(xué)做出了突出貢獻(xiàn)。22年來，“中國南極測繪研究中心”有 70余人次赴地球兩極考察，培養(yǎng)出一支善于拼搏、適合極地科考的具有團(tuán)隊(duì)精神的科研梯隊(duì)骨干。“中國南極測繪研究中心”的科研人員，在全國各地，包括香港、臺灣在內(nèi)，作了近500場極地考察和科普報(bào)告，聽眾達(dá)30多萬，對教育青少年熱愛祖國、崇尚科學(xué)，收到很好的社會效益。

　　Q:極地測繪的主要研究方向是什么?

　　鄂棟臣：極地測繪的主要研究方向有三個(gè)，第一個(gè)是極地大地測量地球動力學(xué)。主要研究任務(wù)包括：1、極地大地測量學(xué)基礎(chǔ)問題研究，其中重點(diǎn)是數(shù)據(jù)及信息處理理論及方法，中國兩極地區(qū)高精度大地測量參考系統(tǒng)的建立，國家極地考察中的基礎(chǔ)測繪保證研究，內(nèi)陸冰蓋考察路線的精確導(dǎo)航定位技術(shù)研究等。2、南極板塊運(yùn)動及其地球物理特征研究，利用我國自主觀測以及國際南極合作共享的空對地連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和大地測量地球物理反演方法，對南極板塊進(jìn)行不同尺度規(guī)模，包括東、西南極局部地區(qū)的地殼構(gòu)造運(yùn)動，進(jìn)行極地地球動力學(xué)研究。3、極地地球重力理論及其應(yīng)用研究，利用衛(wèi)星重力探測技術(shù)和精細(xì)地球重力場的建模理論和方法，對極地重力場分布和精細(xì)大地水準(zhǔn)面結(jié)構(gòu)特征、冰雪負(fù)荷與兩極地球形狀特征等問題進(jìn)行研究。

　　第二個(gè)方向是極地冰雪環(huán)境遙感理論和技術(shù)。主要研究任務(wù)是：地球兩極是地球的兩大冰雪圈，其動態(tài)過程與全球氣候、環(huán)境變化密切相關(guān)。通過非接觸傳感器的遙感所獲得的空間數(shù)據(jù)和信息，是研究地球兩極可視地貌、監(jiān)測極地冰雪環(huán)境變化、研究極區(qū)物質(zhì)平衡的最可行最有效的技術(shù)手段。本方向研究重點(diǎn)是：南極和北冰洋的冰雪消融或增長，冰雪線位移和變化速率的遙感理論和方法研究;極區(qū)典型冰架、冰川演化遙感監(jiān)測研究;南極蘭冰機(jī)理和分布以及隕石富集條件研究;冰貌測繪及環(huán)境遙感監(jiān)測，包括利用遙感、InSAR、航測等空間技術(shù)，研究極地冰貌影像及其動態(tài)過程以及人類活動對極區(qū)環(huán)境和生態(tài)分布影響的監(jiān)測等研究。

　　第三個(gè)方向是數(shù)字南極地理信息基礎(chǔ)框架構(gòu)建及可視化研究。主要研究任務(wù)是：構(gòu)建中國南極互聯(lián)網(wǎng)地理信息基礎(chǔ)平臺，包括數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用開發(fā)、網(wǎng)上發(fā)布等構(gòu)建研究，為國家南極的考察行政部門和相關(guān)學(xué)科提供科學(xué)決策管理平臺、資源共享平臺、學(xué)科交叉分析平臺，同時(shí)，也為社會廣大公眾服務(wù);完成國際南極研究科學(xué)委員會(SCAR)組織的全南極國際網(wǎng)絡(luò)電子地圖集(Cybercatograhpic Atlas of Antarctica)中國節(jié)點(diǎn)(Node)的構(gòu)建合作研究，包括中國系統(tǒng)與加拿大網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)以及與其它國際節(jié)點(diǎn)間的鏈接等研究;極地各類電子多媒體地圖制作等理論和技術(shù)研究。

　　Q:目前我國極地測繪水平與國際相比處于什么位置?主要 體現(xiàn)在哪些方面?

　　鄂棟臣：應(yīng)該說我國的極地測繪水平在國際上處于領(lǐng)先水平。我們的應(yīng)用技術(shù)有很多創(chuàng)新，突破極區(qū)地學(xué)研究難題，取得了多項(xiàng)具有國際先進(jìn)水平的成果。

　　為解決在南極人跡難近地區(qū)我國考察急需的冰貌地圖，組織中心科技人員技術(shù)攻關(guān)，突破無地面控制點(diǎn)的衛(wèi)星影像數(shù)字制圖難題，并發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星遙感冰雪表面輻射強(qiáng)度信息與海拔高度的相關(guān)規(guī)律，建立高程反演模型，在室內(nèi)測繪出人工難以到達(dá)的南極冰面地形，這一創(chuàng)新理論和方法為南極研究的國際首創(chuàng)。

　　在南極現(xiàn)代地殼運(yùn)動研究方面，早在1986年我國第一個(gè)南極科考站長城站剛建立時(shí)，我們利用測繪學(xué)創(chuàng)造性地在極地自然環(huán)境中，采用地面和衛(wèi)星相結(jié)合技術(shù)，領(lǐng)先其他參與南極考察的國家，在喬治王島布設(shè)了我國第一個(gè)監(jiān)測南極地殼斷層運(yùn)動形變網(wǎng)，并于1996年起參與國際組織監(jiān)測南極板塊運(yùn)動的大規(guī)模衛(wèi)星GPS全南極會戰(zhàn)觀測，使我國躋身于南極地球動力學(xué)研究國際先進(jìn)行列，獲得我國長城站和中山站地殼動態(tài)過程研究的國際先進(jìn)水平成果。

　　在南極GIS研究方面，于1998年領(lǐng)先建立中國南極互聯(lián)網(wǎng)共享服務(wù)系統(tǒng)，引起國際南極研究科學(xué)委員會(SCAR)重視，于2000年專門在武漢召開南極喬治王島國際GIS學(xué)術(shù)會議，推廣中國這一先進(jìn)成果，2004年SCAR又在武漢大學(xué)召開東南極GIS國際研討會。國際SCAR至今共召開了三次南極GIS國際研討會，其中有兩次是在武漢召開的，為我國極地測繪考察贏得了國際榮譽(yù)。

　　在中國首次北極科學(xué)考察中，史無前例地在北冰洋上利用差分GPS技術(shù)對浮冰進(jìn)行精確的動態(tài)變化過程研究，并首創(chuàng)性地在北冰洋冰上進(jìn)行絕對重力測量試驗(yàn)獲得成功，填補(bǔ)了國際相關(guān)領(lǐng)域空白。

　　Q:您首征南極時(shí)已經(jīng)45歲了，而在這之后您又6次到南極、4次到北極，在這些科學(xué)考察經(jīng)歷中，是否遇到過危險(xiǎn)?是什么驅(qū)使您這樣堅(jiān)持?您對南北兩極懷著什么樣的情感?

　　鄂棟臣：在極地進(jìn)行科學(xué)考察非常的艱難，由于那里惡劣的氣候和自然環(huán)境，我們每進(jìn)行一步考察都非常的艱難，這是在其他任何地方進(jìn)行測繪考察都難以想象到的艱難。期間我們遇到過很多危險(xiǎn)，巨浪、雪崩、北極熊以及3倍于12級臺風(fēng)風(fēng)速的極風(fēng)。

　　當(dāng)我們首次進(jìn)行科考的時(shí)候，由于路途兇險(xiǎn)，中國數(shù)百位科學(xué)家都自愿向國家立下了“生死狀”，我在“生死狀”上簽下自己名字的同時(shí)還寫下留言：“我的生死由我自己全權(quán)負(fù)責(zé)!” 當(dāng)出東海至大洋后，船長有一天突然召集大家，嚴(yán)肅地告訴我們：“因?yàn)檫@是我國首次遠(yuǎn)征南極，路途上可能會遇到不可預(yù)知的危險(xiǎn)，為防萬一，船上已準(zhǔn)備了一些裝尸體的大塑料袋。”當(dāng)時(shí)真是有一種一去不回的感覺。

　　那次我們乘坐的“極地號”在海灣考察，就遇到了前所未有的大冰崩，那些萬年的冰塊就像石頭一樣，十幾噸重的“石頭”亂砸下來。那時(shí)我們中國只有抗冰船，還沒有破冰船，前蘇聯(lián)就有，我們足足開了半個(gè)多月，還只開了27公里，沒辦法破冰前行，靠不了岸，那些建站用的水泥、建筑材料、起重機(jī)等都運(yùn)不上去。要命的是那些冰層把我們的船推到一邊，不能前行。當(dāng)時(shí)已經(jīng)在南極建站多年的澳大利亞的研究人員跑來看，說從沒看到過這么大的冰崩，他們依據(jù)當(dāng)時(shí)情景判斷說“中國這艘船要五年才能出去”。一位同行者當(dāng)時(shí)一聽，跪在地上號啕大哭，說老天爺您真不開眼啊，您怎么就不讓中國人實(shí)現(xiàn)自己的夢想。有一天船長突然看到，堅(jiān)冰破開了一條縫，于是我們立馬起錨，一路沖出重圍。就這樣，中山站才終于搶建起來。

　　當(dāng)在南極海域德雷克海峽進(jìn)行考察的時(shí)候，我們的船只遇到了臺風(fēng)巨浪的襲擊，萬噸的巨輪像汪洋中的一片樹葉，被20多米高的巨浪隨意地吞吐。船上所有的科學(xué)家都以為躲不過這次災(zāi)難了，考察隊(duì)負(fù)責(zé)人也已悄悄向國內(nèi)發(fā)出了絕密的危急報(bào)告。雖然處在生命的關(guān)頭，但是科學(xué)家們?nèi)圆煌o緊抱住那些在我國無比珍貴的先進(jìn)的測量儀器，索性船只逃離了危險(xiǎn)區(qū)域，我們也安全地生存了下來。

　　南極的氣候是常人難以想象的，這是世界上最冷、風(fēng)最大的地區(qū)。南極的風(fēng)可以殺人，它的最大風(fēng)速達(dá)到每秒100米，比12級臺風(fēng)的風(fēng)速還要快3倍，被稱為“風(fēng)極”，能輕而易舉把人吹走。這里也是地球的“寒極”，最低氣溫為攝氏零下80多度，在野外幾分鐘就可以把人凍死。

　　雖然我們穿了一件水衣，但當(dāng)手接觸水時(shí)，還是冷的要命，那就跟針刺到身上那樣難受。修好碼頭，就要把2,000多噸物資運(yùn)到站上來，當(dāng)時(shí)完全靠人工手搬肩挑，勞動強(qiáng)度非常大，不像現(xiàn)在都是用機(jī)械。那時(shí)，平均每天干20個(gè)小時(shí)活，我當(dāng)時(shí)45歲，還算身強(qiáng)力壯的，但是因?yàn)闃O度疲勞，經(jīng)常感到累，覺得只要停下來，不到一分鐘，眼睛馬上就會閉上了。

　　經(jīng)過短短42天，1985年2月20日，中國科考隊(duì)員以堅(jiān)強(qiáng)的意志力完成了搬運(yùn)工、建筑工的高強(qiáng)度勞動，建成了中國第一個(gè)南極考察站。但是建成的過程真是異常艱難?？疾煺韭涑傻涠Y完成后，隊(duì)伍開始撤離，中國考察隊(duì)員們在向國旗敬禮告別時(shí)每個(gè)人都流下了熱淚。

　　20年前，首次進(jìn)入南極考察，主要是為了國家權(quán)益。每兩年國際上都要舉行一次南極條約年會，就南極的礦產(chǎn)資源、領(lǐng)土權(quán)益問題等進(jìn)行討論。1983年，作為聯(lián)合國五個(gè)常任理事國之一，我國參加了南極條約年會。當(dāng)時(shí)由于我國在南極上沒有設(shè)站，就被剝奪了發(fā)言權(quán)，并被“趕”出了國際會場，這件事讓我們很受刺激。隨后，國家就開始緊鑼密鼓籌備在南極建站。20年來我親身體會到，只有國家強(qiáng)大，只有極地科研水平上來，我國才有極地考察中的國際地位可言，但這需要靠新老極地工作者共同為之奮斗。并且我親手為武大開辟的極地測繪遙感信息學(xué)研究領(lǐng)域，應(yīng)該完整地交托給后來者。這些都是驅(qū)使我“堅(jiān)持”的力量源泉。我很想念南極、北極，那么潔凈的世界，一塵不染。（王慧娟）