自6月中旬以來(lái),我國(guó)知名攝影測(cè)量與遙感專家、中國(guó)工程院院士劉先林用了數(shù)十年磨得掉漆的辦公桌,以及在高鐵二等座上修改報(bào)告演講稿的形象,引起了許多人的關(guān)注。
對(duì)于成為“網(wǎng)紅”院士,劉先林有些不太情愿。劉先林對(duì)南都記者說(shuō),他出去作報(bào)告,會(huì)有很多人圍過(guò)來(lái)照相。“我們搞科學(xué)的,不怎么喜歡搞這種事。”
事實(shí)上,生活中的劉先林是一個(gè)衣著儉樸、不修邊幅的老者。劉先林1995年1月出任中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院院長(zhǎng),1996年12月,他開(kāi)始擔(dān)任中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)。
在采訪過(guò)程中,劉先林告訴南都記者,他此前一直致力于航測(cè)儀器研究,近十年來(lái),他把心思全都放在了掃描車上。他帶頭研制的掃描車“SSW車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)”,后期處理絕對(duì)精度可達(dá)5厘米,在軟件自動(dòng)建模方面,在世界上處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。
一直致力于中國(guó)測(cè)繪測(cè)量事業(yè),在航測(cè)儀器、掃描車等方面做出卓越貢獻(xiàn),劉先林被推選為“大國(guó)工匠”人選。
桌子磨掉油漆、坐高鐵二等座的白發(fā)院士
近日,中國(guó)工程院院士劉先林用了三十多年的掉了漆的辦公桌引起人們熱議。在像工廠車間一樣的辦公室里,桌子上擺滿了各種器具和圖書(shū),他的辦公桌面早已被磨掉了原有的油漆,椅子也是非常簡(jiǎn)陋的硬椅子。
中國(guó)工程院院士劉先林的辦公桌。圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)
他曾多次拒絕更換新的桌椅,理由是“椅子太舒服了容易走神,只有坐硬椅子,才能出靈感”。劉先林告訴南都記者,他現(xiàn)在有四個(gè)辦公的地方,這只是其中之一。
事實(shí)上,在三個(gè)月前,劉先林在高鐵二等座上修改演講稿的圖片就引起過(guò)社會(huì)公眾熱議。在圖片上可以看到,78歲高齡、白發(fā)蒼蒼的劉先林院士坐在高鐵二等座位上,他身穿一件淺白色短袖襯衫,腳上穿著一雙看起來(lái)非常破舊的鞋子,聚精會(huì)神地閱讀打印出來(lái)的演講稿課件,還拿著紙筆隨時(shí)記錄。
對(duì)于坐高鐵照片引起的網(wǎng)上熱議,劉先林對(duì)南都記者解釋,之所以沒(méi)有買一等座,是因?yàn)橛袔讉€(gè)同事一起坐車,他們要在車上討論些事情,就大家一起買了二等座。
2017年6月12日下午,劉先林在鄭州開(kāi)往北京的高鐵上修改演講報(bào)告課件。圖片來(lái)源中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院
中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院辦公室主任丁劍對(duì)南都記者介紹,劉院士出門乘坐列車都是和團(tuán)隊(duì)成員在一起,“團(tuán)隊(duì)成員都是些學(xué)生、普通科研人員,他們坐不了一等座,所以劉院士就和他們坐一起,都是坐高鐵二等座。”
至于劉先林院士在高鐵座位上修改的演講稿課件,丁劍說(shuō),是6月14日上午的院士報(bào)告演講稿。“劉院士坐火車時(shí)工作的事情很正常。”
劉先林課題組成員魏占營(yíng)對(duì)南都記者說(shuō),他們每次出差都是這樣,劉先林乘坐火車時(shí),要么寫材料,要么修改報(bào)告課件,要么和他們討論問(wèn)題。“每次都是這樣,太正常了。”
對(duì)于劉先林的著裝,比如腳上穿著一雙破舊的鞋子,也沒(méi)有穿襪子,丁劍解釋說(shuō),“他習(xí)慣這樣,他不太在乎這些。”魏占營(yíng)對(duì)南都記者說(shuō),其實(shí)他鞋子挺好的,只不過(guò)沒(méi)擦而已。
對(duì)于劉先林乘坐高鐵二等座修改報(bào)告課件的事情,李德仁對(duì)南都記者說(shuō),兩院院士也是經(jīng)常坐火車,在火車站、飛機(jī)場(chǎng)等候時(shí),加班工作都是正常的。
劉先林院士與新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)聯(lián)合建設(shè)委員會(huì)執(zhí)行主任、國(guó)家汽車物聯(lián)網(wǎng)工程專家工作組組長(zhǎng)周發(fā)強(qiáng),討論交通安全問(wèn)題。采訪對(duì)象魏占營(yíng)供圖
愛(ài)音樂(lè)、愛(ài)同事的“老父親”
劉先林是河北無(wú)極縣人,1939年出生于廣西桂林,1962年畢業(yè)于武漢測(cè)繪學(xué)院,1994年當(dāng)選中國(guó)工程院院士。
中科院院士、中國(guó)工程院院士李德仁是劉先林的大學(xué)同班同學(xué),兩人上世紀(jì)50年代末同時(shí)就讀于武漢測(cè)繪學(xué)院。李德仁告訴南都記者,在大學(xué)一年級(jí)時(shí),他就是劉先林的班長(zhǎng)。
李德仁向南都記者介紹,劉先林的父親早年是國(guó)民政府外交部外交官,他們?cè)谖錆h測(cè)繪學(xué)院讀書(shū)時(shí),劉先林是學(xué)校的樂(lè)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng),擅長(zhǎng)的樂(lè)器是黑管。
劉先林告訴南都記者,他自初中二年級(jí)時(shí)就開(kāi)始玩管樂(lè),到了大學(xué)后改學(xué)弦樂(lè)。“玩樂(lè)器一直到30多歲,后來(lái)工作忙,就沒(méi)時(shí)間玩了。”
雖然不再繼續(xù)玩各種樂(lè)器,但劉先林一直喜歡音樂(lè),習(xí)慣用手機(jī)聽(tīng)音樂(lè)。他告訴南都記者,手機(jī)里收集了300多首音樂(lè),有外國(guó)樂(lè)曲,也有中國(guó)民樂(lè)。他如數(shù)家珍地對(duì)南都記者說(shuō),外國(guó)音樂(lè)比如有圣母頌、春之歌,阿蘭古斯協(xié)奏曲、流浪者之歌、四小天鵝、莫扎特鋼琴曲,還一些英文歌曲、蘇聯(lián)歌曲等等。
現(xiàn)在,淡泊名利、本色人生的劉先林,在生活中不拘小節(jié),不修邊幅,對(duì)人非常和藹,從來(lái)不發(fā)脾氣。一身舊衣服洗得掉色了他還在穿,他經(jīng)常做飯、打掃衛(wèi)生,還經(jīng)常和老伴一起去接孫子放學(xué)。
在日常工作中,劉先林非常照顧同事。魏占營(yíng)對(duì)南都記者說(shuō),大家感覺(jué)他就像是“老父親”一樣。他性格親和,待人和藹,工作上堅(jiān)持不懈。“你可以犯錯(cuò)誤,但他不會(huì)打擊你積極性。他定了工作目標(biāo)以后,大家一起努力,他要求團(tuán)隊(duì)團(tuán)結(jié),像一個(gè)大家庭一樣。”
2004年魏占營(yíng)買房子時(shí),張口向劉先林借1萬(wàn)塊錢,他直接給了魏占營(yíng)一張存了20萬(wàn)元的銀行卡,并把密碼告訴了魏占營(yíng),魏占營(yíng)考慮了一下,取了3萬(wàn),過(guò)了一年才還給他。魏占營(yíng)說(shuō),后來(lái)他還和劉先林開(kāi)玩笑,問(wèn)那張銀行卡的密碼換了沒(méi)有,劉先林說(shuō)沒(méi)換。
劉先林辦公室喝水的咖啡壺沒(méi)有蓋子,就是為了節(jié)省開(kāi)蓋和多次倒水的時(shí)間,把時(shí)間擠出來(lái)更多地用在科研上。他對(duì)自己要求苛刻,但對(duì)于客戶的要求絲毫不敢懈怠,如果用戶的儀器出了問(wèn)題或有什么要求,隨時(shí)都可以打電話聯(lián)系他,并盡快給予解決。
讓魏占營(yíng)印象非常深刻的一次是,約在2003年冬天,劉先林帶著他們到山東出差。那次,他們駕車冒雪連夜前往,大雪之中路上發(fā)生無(wú)數(shù)起車禍,因?yàn)楹涂蛻艏s好了時(shí)間,劉先林帶著他們只是在路上吃飯稍作停留,并沒(méi)有找賓館睡覺(jué)。
現(xiàn)在,正在推行院士退休制度,年近八旬的劉先林也已經(jīng)做好了退休準(zhǔn)備。談到他最近的時(shí)間安排,劉先林對(duì)南都記者說(shuō),因?yàn)榧媛毺?,到處做?bào)告,耽誤了很多時(shí)間,現(xiàn)在工作上的主要任務(wù)都是讓年輕人干,他只是有時(shí)候出出點(diǎn)子。“年輕時(shí)晚上我都是加班到十一點(diǎn)后才回家,現(xiàn)在年紀(jì)大了,晚上如果動(dòng)腦子太多,夜里就會(huì)睡不好,現(xiàn)在都是晚上十一點(diǎn)睡覺(jué),早晨七八點(diǎn)鐘起床。”
把航測(cè)儀器、掃描車帶到國(guó)際領(lǐng)先地位
上世紀(jì)60年代,年輕的劉先林研究出“坐標(biāo)解析輻射三角測(cè)量”法,成為航測(cè)規(guī)范中第一個(gè)中國(guó)人自己創(chuàng)立的方法。70年代,他研制的“數(shù)控測(cè)圖儀”、“ZS-1”正射投影儀及配套軟件成功問(wèn)世,使我國(guó)成為世界上第三個(gè)生產(chǎn)該類儀器的國(guó)家。
1985年,劉先林參與的集光機(jī)電計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的解析測(cè)圖儀的推出,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,獲得國(guó)家科學(xué)進(jìn)步一“作為一個(gè)中國(guó)人,我們要搞自己的儀器,與國(guó)外的儀器一比高低,奪回國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額。”
因劉先林在科技領(lǐng)域的卓越成就,1994年他入選為中國(guó)工程院土木、水利與建筑工程學(xué)部首批院士。
1999年,劉先林領(lǐng)導(dǎo)研制的“數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系關(guān)鍵技術(shù)集成及其產(chǎn)業(yè)化”,將我國(guó)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)由解析帶入到數(shù)字時(shí)代,并再次榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
兩院院士李德仁評(píng)價(jià)劉先林“作為科學(xué)家,他是拿小錢做大事”。這也正是劉先林的風(fēng)格所在,1985年以前,我國(guó)測(cè)繪儀器90%以上是靠進(jìn)口的,而到2005年,90%以上已成為國(guó)產(chǎn)。劉先林用很少的科研經(jīng)費(fèi),填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)科研空白,結(jié)束了我國(guó)先進(jìn)測(cè)繪儀器依賴進(jìn)口的歷史,僅此便為國(guó)家節(jié)省資金2億多元。
2007年,劉先林帶頭研制的SWDC系列數(shù)字航空攝影儀,歷時(shí)五年成功問(wèn)世,該設(shè)備將國(guó)家的航空攝影技術(shù)由膠片帶入到數(shù)字時(shí)代,再次填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該設(shè)備在汶川地震時(shí)發(fā)揮了巨大作用,為指揮抗震救災(zāi)提供了科學(xué)依據(jù)。
他帶頭研制的掃描車“SSW車載激光建模測(cè)量系統(tǒng)”,后期處理絕對(duì)精度可達(dá)5厘米,可以提取多達(dá)50種城市地物要素分類,一公里數(shù)據(jù)的處理時(shí)間只需要5分鐘,尤其是軟件自動(dòng)建模方面,在世界上處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。
對(duì)話中國(guó)工程院院士劉先林:室內(nèi)測(cè)繪建模是未來(lái)突破方向
掃描車只可做到室外測(cè)繪
南都:近年來(lái),你主要做掃描車方面事情,當(dāng)前我國(guó)掃描車研發(fā)、應(yīng)用情況是怎樣的?
劉先林:現(xiàn)在我主要工作是做掃描車。我國(guó)的掃描車研發(fā)在世界上是比較先進(jìn)的,特別是在后處理軟件方面,通過(guò)智能化的后處理,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)提取,以及在自動(dòng)建模方面,在國(guó)際上都是領(lǐng)先的。
把掃描車開(kāi)過(guò)去,只要車載激光看得見(jiàn)的地方,就會(huì)把目標(biāo)對(duì)象自動(dòng)提出來(lái),比如激光看得見(jiàn)的樹(shù)木,會(huì)把每棵樹(shù)的樹(shù)冠、樹(shù)干分別提取出來(lái),比如電線、電桿、拐彎標(biāo)識(shí)、路上標(biāo)線、井蓋、過(guò)街天橋、紅綠燈、探頭等等,所有能看得見(jiàn)的東西,全都會(huì)分類提取。不過(guò),如果車載激光被擋住了,就沒(méi)辦法了。有時(shí)候也會(huì)用手機(jī)拍照作為補(bǔ)充。
而對(duì)于室內(nèi),要先把室內(nèi)定位的問(wèn)題解決,才能做室內(nèi)建模。
南都:室內(nèi)測(cè)繪建模有什么樣的難點(diǎn)需要突破?
劉先林:室內(nèi)主要是定位難解決。室外可以用衛(wèi)星定位,但衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)不了室內(nèi),所以,先要對(duì)室內(nèi)建立定位網(wǎng),用藍(lán)牙、WiFi、微基站等各種方法,把室內(nèi)定位問(wèn)題先解決。然后,建模移動(dòng)測(cè)量的裝置才可以在室內(nèi)掃描建模,把結(jié)構(gòu)化的三維模型建起來(lái),進(jìn)而才可以和室外一樣進(jìn)行各種服務(wù)。
南都:室內(nèi)的應(yīng)用什么情況下會(huì)有需求?
劉先林:人的活動(dòng)主要時(shí)間都在室內(nèi),室內(nèi)要進(jìn)行地理信息服務(wù),首先要把基礎(chǔ)數(shù)據(jù)拿到手。這個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是一個(gè)最完整的、結(jié)構(gòu)化的三維模型。有了這個(gè)高級(jí)數(shù)據(jù)后,就可以衍生出低級(jí)的數(shù)據(jù),在這個(gè)基礎(chǔ)上就可以提供各種各樣的服務(wù)。
比如智慧醫(yī)院,智慧車站,智慧商場(chǎng),都有這個(gè)需求。最簡(jiǎn)單的就是,一個(gè)大的高鐵站,室內(nèi)沒(méi)有定位增強(qiáng)網(wǎng),人員就沒(méi)法進(jìn)行位置共享,如果用手機(jī)位置共享,接站的人和下車的人就可以方便互相找到了,這是最初級(jí)的應(yīng)用。
更高一些的應(yīng)用,比如智慧醫(yī)院發(fā)展起來(lái)后,在智慧醫(yī)院云平臺(tái)控制下,對(duì)病人進(jìn)行引導(dǎo),全流程在云平臺(tái)控制下推送手機(jī)信息,進(jìn)行就診、檢查、交費(fèi)、取藥,使病人不至于在醫(yī)院呆的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。想要實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)院功能,就需要醫(yī)院的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、醫(yī)院的三維位置信息。
室內(nèi)應(yīng)用的精度要求不高,一般情況下半米、一米就夠了,達(dá)到這個(gè)精度,智慧停車場(chǎng)中,就能找到自己的汽車,智慧醫(yī)院中,就可以完成就診等服務(wù)。
南都:哪些方面對(duì)精度要求高?
劉先林:一個(gè)是室外汽車自動(dòng)駕駛所要的數(shù)據(jù),精度要高到10厘米、15厘米。精度要求更高的使用是變形監(jiān)測(cè),比如大壩變形、房屋變形、地表下沉、預(yù)測(cè)滑坡災(zāi)害等,精度要達(dá)到毫米級(jí)。
我國(guó)掃描車技術(shù)位于世界前列
南都:掃描車載有哪些測(cè)量?jī)x器?
劉先林:掃描車的傳感器最豐富,首先是車載激光,激光過(guò)去是單點(diǎn)的,現(xiàn)在是掃描激光,激光頭每秒要轉(zhuǎn)200圈,每秒可以輸出50萬(wàn)個(gè)點(diǎn);另外還有照相機(jī)、衛(wèi)星定位接收裝置、陀螺儀。陀螺儀用來(lái)測(cè)量姿態(tài),在衛(wèi)星信號(hào)落地時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。這都要集中在車?yán)锩?,掃描車是測(cè)量測(cè)繪里面用到的最完整的一個(gè)設(shè)備。
南都:我國(guó)測(cè)繪儀器經(jīng)歷了怎樣的研發(fā)歷程?
劉先林:我之前主要做航測(cè)儀器。早期的航測(cè)儀器全部靠進(jìn)口,我們研制航測(cè)儀器成功時(shí),國(guó)外進(jìn)口需要38萬(wàn)美元,我們是38萬(wàn)人民幣,我們賣得比較好,在國(guó)內(nèi)推廣很快,占了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的90%左右。另外一種設(shè)備叫正射投影儀,價(jià)格比進(jìn)口的便宜很多,也是國(guó)內(nèi)有很高占有率。
另外,從1998年開(kāi)始銷售的全數(shù)字?jǐn)z影丈量工作站,也占有了國(guó)內(nèi)90%的市場(chǎng)。
早期的航測(cè)儀器在國(guó)產(chǎn)化方面,做得還是比較成功,當(dāng)時(shí)也是受到科技部的獎(jiǎng)勵(lì),我也得過(guò)兩次科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
后來(lái)到了數(shù)碼相機(jī)時(shí)代,我們有點(diǎn)落后了,基本上全是進(jìn)口,原因在于芯片研制困難。但后來(lái)我們也做了一套替代方案,做了國(guó)產(chǎn)數(shù)碼相機(jī),占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)30%左右的份額。
再到后來(lái)做掃描車,目前看美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本、加拿大的進(jìn)口也不少,但都不行,都沒(méi)用起來(lái),只有奧地利的車還可以。現(xiàn)在做實(shí)物檢測(cè)對(duì)比,國(guó)產(chǎn)設(shè)備特別是在軟件自動(dòng)建模方面,國(guó)外不能和我們的比。
目前,國(guó)內(nèi)有幾個(gè)廠商在產(chǎn)品性能、價(jià)格、性價(jià)比方面比進(jìn)口的高,設(shè)備全部依靠進(jìn)口的局面已經(jīng)基本上沒(méi)有了。當(dāng)然,有個(gè)別設(shè)備,比如測(cè)海底地形的機(jī)載激光,我國(guó)目前做的還不好,不過(guò)國(guó)內(nèi)也正在研制。
南都:測(cè)繪測(cè)量?jī)x分為哪些類別?
劉先林:包括車載、機(jī)載、星載,分別是搭載在汽車、飛機(jī)、衛(wèi)星上,還一種是地上人拿著走的野外測(cè)量?jī)x器。
在規(guī)格上,車載激光視場(chǎng)角是360度,機(jī)載激光視場(chǎng)角是70度,星載視場(chǎng)角的角度更小。同樣,車載相機(jī)視場(chǎng)角是360度,機(jī)載視場(chǎng)角就變小了,星載視場(chǎng)角進(jìn)一步減小。它們都有這幾種傳感器,一個(gè)是定位,一個(gè)是定姿,一個(gè)是激光,一個(gè)是照相,還有高光譜。
南都:你最近還關(guān)注哪些方面的問(wèn)題?
劉先林:現(xiàn)在主要還是關(guān)注掃描車應(yīng)用。掃描車把地表三維結(jié)構(gòu)化模型建起來(lái)后,要把數(shù)據(jù)用好,就要接觸到智慧城市、自動(dòng)駕駛、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR),所以,就關(guān)注了這些方面。需求沒(méi)搞清楚,后端的應(yīng)用沒(méi)有的話,就不可能生存下去。而且,現(xiàn)在正在搞云計(jì)算,提高速度,進(jìn)一步完善后,才能考慮往外出口。
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