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【GeoScience Café】三位院士讲述“我的科研故事”

发布日期:2017-05-17 14:21:34 阅读次数:[5323]次 作者:

核心提示:本次活动邀请到了院士杨元喜、李德仁、龚健雅,以及多位老师。整个活动分为三部分:1、博士学术沙龙,由王锴华和旷俭两位同学作学术报告;2、实验室研究生会举办的“我的科研故事”颁奖仪式;3、三位院士与现场观众互动交流。

文字:李韫辉    摄影:幸晨杰    摄像:星湖光IN摄影协会    主持:陈必武、李茹

 

第155期活动流程安排

一、博士学术沙龙

>>>人物名片

王锴华,卫星导航定位技术研究中心2015级博士研究生,入选地球空间信息技术协同创新中心跨学科拔尖创新人才计划,以第一作者身份发表论文5篇、会议论文2篇,并在ISGG国际会议上做口头报告,获计算机软件著作权1项。曾获武汉大学研究生国家奖学金、熹光励志奖学金。

旷俭,卫星导航定位技术研究中心2016级博士生,研究方向为室内定位与行人导航。目前主要从事基于智能手机端和基于脚上安装惯性器件的行人航迹推算算法研究、室内环境磁场特征匹配算法研究,以及多源信息融合算法研究。

>>>报告现场

1王锴华:热膨胀对GNSS坐标时间序列的影响研究

研究背景概述

随着大地测量技术的革新以及近20多年来观测数据的不断积累,基于GNSS技术的连续运行基准站能全天候获取实时、高精度位置信息,目前已广泛应用各类科学研究与工程领域。其中,GNSS基准站坐标时间序列的定义为:一组按时间顺序排列的基准站坐标。

1.1.1  IDES站坐标时间序列


如图1.1.1所示,我们可以发现时间序列中有丰富的地壳运动信息:同震和震后位移、长期的构造运动趋势以及显著的季节性周期变化。GNSS坐标时间序列中存在显著的非线性(季节性)变化的原因有很多,目前包括GPS数据处理中模型不完善引起的误差以及其他未模型化的非线性信号。根据已有的研究成果,已知的误差源只能解释当前60%的非线性信号。由季节性温度变化驱动的热膨胀效应,在高纬地区测站年际振荡可达十几个mm,忽略该影响会造成站坐标失真、站速度估计偏差以及信号解释错误。

为了保证GNSS天线的稳定性,我们将天线固定在观测墩上。观测墩的热膨胀效应是固体材料的热弹性效应,其大小和以下几个因素有关:环境温度、日照等;观测墩材质、类型;观测墩结构、固定深浅;观测墩及附近建筑物的高度。根据现有的研究成果,我们得出,观测墩热膨胀可以引起周日/亚周日的短周期变化,在水平方向上有3mm的变化。同时,它对于长周期的季节变化也有影响。以3m高的观测墩、20的年温度变化为例,高程方向的周年振幅可以达到一个1mm。此外,在噪声模型上,还表现出了随机游走的特性。

不同观测墩的稳定性、造价和适用范围是不同的。以我国为例,CORS基准站的观测墩要建在3m以上的水泥墩上。有些地方为了增加卫星信号的稳定性,避免多路径的影响,也会将观测墩建在建筑物的顶部。这部分水泥墩,才会产生热胀冷缩的效应。

基岩热膨胀与浅层地壳的热反应形变主要与地表温度梯度和基岩类型有关。由于岩石是热的不良导体,在温度的变化下岩石表层与内部受热不均,会产生季节性的膨胀与收缩。全球尺度下的基岩热膨胀引起的地表形变已经达到了mm量级,尤其对于季节性变化较为显著的我国而言,北方地区的周年振幅普遍在1mm,且呈现纬度分布的特征。


研究进展与成果

   在热膨胀模型的构建方面,我们选用了短基线,因为其距离较短,可以消除很多公共误差。同时,大尺度的地球物理效应在短基线上的影响是下可以相互抵消的。因此,短基线中只剩下和测量环境有关的地球物理信号,十分适合研究热膨胀效应的影响。但是,在处理观测和高差较大的短基线时,基线解垂直方向时间序列普遍存在>1mm的周年振幅,且与测量温度正相关。现有的观测墩热膨胀模型仅顾及观测墩本身的高度,但无法解释该周年变化。事实上,很多观测墩都建在很高的楼顶,这些混凝土建筑往往也会产生热膨胀效应。

为了验证模型的有效性,我们选取了五组短基线作为研究对象。这五组短基线的距离均在1000m之内,观测墩的高度差距在5m以上。此外,我们还设计了一组对照组,这一组的两个观测墩是完全一致的。根据基线解的结果可以得到以下几个结论。第一,实验组均有显著的周年变化,振幅高达1.86mm,而对照组则没有;第二,各方向序列在时间域上与基准站环境温度变化趋势一致或者完全相反,这取决于基线的正负;第三,实验组周年振幅大小和温度年振幅、墩高差均存在正比关系:在相同的温度下,墩高差越大,振幅越大在相同的墩高差下,温度年变化越大,振幅越大。

1.1.2描绘了在短基线垂直方向上,GPS的结果和我们建立了模型之后的结果。在时间域上的符合程度是很好的,观测墩热膨胀对基线解垂直方向周年振幅的贡献中位数83%,证实了该模型的有效性。

由于环境负载是垂直坐标时间序列周年振幅的主要贡献因素。平均贡献可以达到40%以上,部分甚至达到80%。因此,在量化热膨胀效应影响之前,首先要把环境负载的影响从GPS时间序列中扣除。

根据上面的模型,我们计算了全球560IGS站热膨胀效应影响的时间序列,并且用这个模型拟合出了周年及半周年振幅。根据计算结果,全球最大的周年、半周年振幅最大分别为5.8mm0.5mm;在空间分布上,中高纬度的测站振幅普遍大于低纬度,振幅较大测站主要分布在N30°N60°,这个分布规律其实也是和温度变化的规律一致的。同时,我们还发现GPS观测的结果和测站所在地环境的时间序列是明显相关的,他们的平均相关系数可以达到0.4

1.1.2  实验组观测墩热膨胀模型与基线解对比结果

 

1.1.3描绘了堆栈测站坐标时间序列的功率谱密度。其中,蓝色表示GPS,绿色表示扣除环境负载,红色表示进一步扣除热膨胀效应。扣除环境负载模型后,周年信号能量显著减小;再将热膨胀效应扣除,周年信号进一步削弱。

 

1.1.3  堆栈测站坐标时间序列谱密度


基于以上研究,我们得到了一些结论。第一,顾及观测墩附属建筑物的热膨胀模型平均可将基准站垂向时间序列周年振幅降低1mm左右,有助于解释时间序列非线性变化的成因。第二,采用热膨胀模型改正之后,可以消除观测墩季节性运动,将进一步提升基于GPS短基线的大型构筑物形变监测的精度。


研究展望

我博士期间拟开展的研究内容,依然是GNSS基准站坐标时间序列非线性变化中热膨胀效应的影响。我本人将从时间域和空间域上分别对观测墩热膨胀以及基岩热膨胀进行一些深入的研究。


嘉宾点评

杨元喜:这位同学的思路是很好的,短基线可以完全抵消空间信号和地壳的误差,在这个基础上讨论热膨胀时间序列的的变化,可以避免很多误差。这里,我提几个建议:第一,短基线两端的共模误差和温度是相近的,一端在膨胀,另一端也在膨胀,所以短基线的误差是强相关的;第二,观测墩热膨胀和本地岩石热膨胀的共模误差也是强相关的;第三,观测墩的热膨胀和地壳的实际形变是强相关的。

为了让文章的质量更高,可以再做一个实验:选一组对照组保持恒温状态作为一个没有热膨胀的参考墩,和其他具有热膨胀的实验组进行对比。

李德仁:武汉理工大学的江院士专门研究各种传感器的形变和热膨胀。在这个实验中,你可以请江院士帮你装一个热膨胀的传感器来解决这个问题。

王锴华:非常感谢杨院士和李院士的建议。我们目前只做了模型和GPS观测这者之间符合度的检验。如果再加入一些独立观测量,比如全站仪或者其他传感器,结果会更可靠一些。而且我们实验下一步也打算加入一个对照组来进行改善。

 

2旷俭:基于智能手机的稳健PDR方案

研究背景概述

为了提供更好的位置服务,需要精准稳健的行人定位。目前,在室外已经可以达到1m的定位精度,但是在室内的普遍精度还是2-5m

首先,为了享受无缝的定位服务,利用智能手机达到室内定位是最理想的状态。但是因为用户的使用习惯不一致,会使得智能手机在接受无线信号时会出现严重的干扰。而且,在室内环境中,无线信号的传播也会受到严重的遮挡以及多径的影响。所以,室内定位目前主要的特点是不稳定。在这种情况下,基于惯导推算的PDR受传播环境的影响较弱,因此可以很大程度地改善定位的稳健性。

要构建一个稳健的PDR方案,首先要解决两个问题。第一,手机传感器的性能比较差;从表1.2.1中我们可以看出,智能手机内置传感器的性能相对于移动测绘使用的传感器,要差很多,其中陀螺零偏的表现尤其差。第二,手机使用模式多,切换频繁。那么PDR就需要能应对模式切换,并快速准确地估计模式切换后的手机安装角,尤其是航向轴。其中,安装角是指前进方向与手机端航向的角度差。


IMPU-6500

(InvenSense

LSM9DS0

(ST   Microelectronics

SPAN-FSAS

(Novatel)

等级

低端MEMS

低端MEMS

战术级

陀螺

零偏

25oC:   ±5 deg/s

温度漂移:

±0.24 deg/s/ oC (-40 to +85 oC)

25oC:   ±10 deg/s

温度漂移:

±0.05 deg/s/ oC (-40 to +85 oC)

±0.0002 deg/s

1.2.1各种传感器的性能


传统PDR的基本原理:从已知位置开始,沿着已知航向行走了一段已知距离后到达P1,此时P1的位置可以根据之前P0的位置、航向以及距离来进行推算。

1.2.1传统PDR的基本原理


传统PDR的具体算法在图1.2.2中的橙色部分。当传感器输出时,我们将进行姿态解算。然后再进行卡尔曼滤波。卡尔曼滤波的条件在图1.2.2的灰色部分,在约束条件可用的情况下可以进行卡尔曼滤波;如果条件不可用,则直接进入安装角补偿。补偿完之后,将进行脚步探测。如果行人有前进,则进行位置更新。目前,传统PDR方案的主要研究方向是集中在约束条件的使用和挖掘,因为记录和步长的模型已经有了很大的完善。

接下来我将介绍一些运用较为广泛的航向约束信息。第一,准静态判断,是指当手机处于接近于静态的状态下将默认航向不变,使用这种方法可以有效地估计陀螺零偏;第二,低动态判断,是指当外部施加的加速度较小时,使用加速度可以得到一个很精准的水平角已经横滚角和俯仰角;第三,准静态磁场判断,是指在局部区域磁场足够稳定,此时根据磁力计计算的航向相对变化量是一个比较精准的观测值,它能够有效地约束航向发散。

纵观传统的PDR方案,我们可以发现两个问题。第一,航向约束信息只能在一定的条件下使用,无法保证约束信息可用。第二,安装角补偿,因为它不具有安装角估计的能力,所以在状态切换时无法准确获知安装角。

1.2.2 传统PDR的具体算法

惯性导航为核心的PDR方案


根据传统的PDR方案,我们将提出一种更为完善的算法。这个算法以惯性导航为核心,以角度探测和速度修正作为辅助信息。相对于之前的算法,这个方案的优势在于可以提供速度信息。另外,我在模式切换中提供了一个时间窗口,可供估计安装角。如果惯导的自主推算可以反映人体的实际轨迹,那么我们可以根据轨迹反算出航向,由此推算出实际航向与手机计算航向的角度差,这就是安装角。

1.2.3是估计安装角的具体思路。当出现状态切换时,前一位置和当前位置可以估算出行人行进轨迹的方向。同时,手机还会有一个朝向。因此,安装角可以根据角度差异计算得到。所以,相对传统的方法而言,我们可以对航向有针对性的修正。

1.2.3 估计安装角的具体思路

 

我们的预期效果有三个:第一,正常使用条件下(没有手机使用模式切换),传统方案和新方案的精度一致;第二,存在显著加速度计零偏和强烈磁场干扰的条件下,新方案相较于传统方案有精度改善;当手机使用模式变化时,新方案能够提供一定长度的时间窗口用于切换,并且提供一种快速估计安装角的方法。


新方案与传统方案的比较

1.2.4中给出了端平和打电话这两种状态的结果。其中,黄色是惯导输出的位置信息;蓝色是惯导输出的航向;红色的是传统PDR算法。正常使用的过程中,新的方案与传统方案的精度较为接近。


1.2.4 新方案和传统方案比较


为了验证新算法对于加速度计零偏和磁场干扰的改善效果,我们人为添加了零偏,如图1.2.5。在存在陀螺零偏时,两种方案都可以得到一个较好的估计。当陀螺零偏和加速度计零偏都存在时,传统的方案会受到很大的影响,因为传统方案中置平的方法就是依靠加速度计。在加速度计零偏偏大的情况下,置平精度就会受到严重影响。此时再使用相对的航向约束,不但不会提升性能,反而会降低。

1.2.5 新方案和传统方案比较(人为添加零偏)

 

为了具体分析我们的思路在基于当前的智能手机可以提供多长的时间窗口可供安装角估计,假设安装角的最大误差为20°,正常步长为0.6m,那么最大误差就为0.2m。此时,我们再考虑惯导漂移的特性,看在多长时间内误差会发散到0.2m。经过统计,在基于小米4手机的情况下,有1.5s的时间窗口可供我们估计安装角的时间。

我们对传统方案和新方案进行了一个比较。新方案可以给出一个初始定位,同时还可以估计加速度计的零偏、安装角以及提供实时的速度信息。从表1.2.2中可以看出,新的方案相对于传统方案具有很大的优势。并且在MEMSMicroelectro Mechanical Systems快速发展的情况下,未来MEMS性能越好,新方案的优势会越来越明显。

    

 1.2.2  新老方案比较


嘉宾点评

杨元喜:这是一个实用性的课题,是我们每个人都可能会面对的。在这里我提几个问题:第一,米级室内定位的需求要做适当描述,我们要根据具体的需求和群体制定方案;第二,初始状态没有描述,这是整个算法的核心;第三,步长加上航向推算,我认为应该是一个动力学模型。在进行卡尔曼滤波时,动力学模型是相当不自洽的。报告中没有描述动力学模型的自补偿。一旦有很好的的行为信息或者观测信息,自适应的卡尔曼滤波就可能是一个很好的约束和控制方法;第三,尺度因子的误差不确定。

李德仁:我很同意刚刚杨院士的点评,我这里再提出一点。除了初始值很重要以外,中间的漂移误差需要不断归零。比如在一些坐标已知的位置进行归零,误差的积累就不会很大,精度就会得到提高

龚健雅:报告中研究的主要是沿着一个方向在行走。但是无论是室内定位还是室外定位,路上肯定会遇到一些其他辅助信号单单只用报告中提到的算法,漂移量可能很大。

陈锐志:旷俭参与了我们大课题中的一部分。刚刚李院士提到的信息修正是我们团队中其他同学在做的,比如用wifi、指纹库等信息来纠正。

 


二、我的科研故事”颁奖活动

>>>报告现场

1)一等奖获得者 李丹丹

我这段“科研故事”选材于研二暑假去厦门出差的经历,详细地介绍了自己的学习工作以及研究情况。我们这一次出差的主要项目是智慧物联”,在经过大约两个月的实习之后,取得了一些成果:实现了一项可以应用的安卓移动端的系统,获得了一项软件著作权和国家专利。我们组的同学还根据这些成果发表了一篇SCI论文和一篇中文论文。在生活方面也是非常丰富多彩,在双休日我们去浏览了厦门及周边地区很多著名的景点。我希望能给各位师弟师妹提供不一样的视角,展现丰富多彩的科研生活。

2)二等奖获得者 金炜桐

我这次作品的拍摄对象是我们武大自主的天线。这个天线是由李德仁院士牵头,在985项目经费支持下建成的。天线的口径为13m,可以接收我国嫦娥系列卫星和美国LRO月球探测器的信号。我们接下来将要扩展它的功能,使其能接收VLBI的信号并能加入我国的深空网。

3)三等奖获得者 LVG小组

这个打印机可以支持全色打印,尤其是在打印敦煌壁画时,效果非常好。打印机的耗材都是A4纸,无污染而且可以回收利用。因为还处于初步开发阶段,所以打印机可以支持的最大高度是15cm

 


三、院士交流活动

>>>人物名片

杨元喜,中国科学院院士,大地测量学家,相关观测抗差估计系列理论体系和自适应抗差导航定位理论体系的原创者。西安测绘研究所研究员,长安大学双聘院士。 2006年7月被中组部授予“全国优秀共产党员”荣誉称号。

李德仁,德国斯图加特大学博士,摄影测量与遥感学家;中国科学院院士、中国工程院院士、国际欧亚科学院院士,武汉大学教授、博士生导师;测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会主任;原武汉测绘科技大学校长,国家有突出贡献的中青年专家;中国测绘学会副理事长,中国图像图形学会副理事长、中国地理学会环境遥感分会副理事长,湖北省科协副主席。

龚健雅,武汉大学教授,博士生导师。现任武汉大学遥感信息工程学院院长、测绘遥感信息工程国家重点实验室主任。2011年当选中国科学院院士。国家杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授、973项目首席科学家、国家自然科学基金创新群体学术带头人、国家测绘局科技领军人才、国务院第六届学科评议组测绘学科组召集人,国际摄影测量与遥感学会第六委员会主席。

 

>>>报告现场

问题1:北斗导航系统是国家大力扶持的产业,运用也越来越广泛。但是我们目前在用的时候,特别是车载数据进行配准等,大多数还是用的GPS数据。请问杨院士,北斗的数据和GPS的数据在质量上有哪些不同?

杨元喜:早在上世纪九十年代,我国就已经开始自行研制北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)。2000年底,北斗一号系统建成,我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家;到2012年,建成了覆盖亚太区域的北斗区域卫星导航系统;计划到2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。我国的北斗系统正在逐步走向世界,目前已成为联合国卫星导航委员会已认定的供应商。目前,北斗系统的质量与GPS相比,并没有很大差距,而当前的问题主要有两点:第一点,卫星星座决定了定位性能。如果是东西方向的轨迹,而南面有一座山,同步卫星被挡住了,那么就会影响最终的定位结果。这是由我们目前的卫星星座所决定的,再过两到三年,这个现象就会消失。第二点,我国厂商所做的北斗接收机的质量还不过关。今年在河南省,大家都反映“北斗为什么跳了一秒?”我国在2017年1月1日迎来了7时59分61秒,这增加的一秒是闰秒,是指为保持协调世界时接近于世界时时刻,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对协调世界时增加或减少的1秒。这是一个非常基础的常识,可是我们中国很多接收机的厂商却没有把这个闰秒计算在内。那一秒引起了两万多公里的误差,所以定位的点突然就跳了。大家都在问北斗定位的结果怎么跳了,其实北斗没有跳,是接收机跳了。

 

问题2:我们都知道,一个专业的发展往往会带动其他专业的发展;一个行业的崛起,也会给其他行业带来很多机会。请问杨院士,您觉得北斗的发展会给其他哪些行业带来巨变?

杨元喜:为什么要建设北斗系统?它是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。我来举一些和我们的生活工作切实相关的例子,有了北斗,测绘和测量工作将会更方便,高铁运行将会更加便利,我们的生活也将会更加丰富多彩。如果之前有北斗的话,马航MH370不会失去联系、汶川地震中失踪的直升机也不会迟迟找不到。现在,北斗可以装在卫星上、飞机上、汽车上以及我们的手机里。北斗,将会带动我国各行各业的发展。

 

问题3:我已经是博士了,想当大学老师,但是担心无法承担教书育人的责任,怕辜负学生。院士们有没有过这种担心,可不可以给一些建议?

杨元喜:我觉得我不能算一个很好的老师,因为我教了几十年书,连普通话都没讲好。但是,当一个好老师除了要说好普通话,还需要具备你对学生、对教材以及对专业的热情。只要你拥有了这些,就一定可以当一个很好的老师。

李德仁:我把王之卓老先生讲过的一句话送给大家。王先生曾说,“我们拿一个勺到油缸里面去舀油,如果缸里只有一勺油,你舀上来就是一点点;如果是满缸的油,你随便一舀就是满勺的油。”如果你当老师,你首先要把自己充实。如果你的学问和品行都是满满一缸的,那你绝对是一个好老师。

龚健雅:我上大学之前,当过民办老师。当时文革刚刚结束,我面临着一群小学二三年级的孩子,学生们也不怎么愿意上课。那时候有75%的小学生可以升初中,剩下25%的学生可能十几岁就要回家种田。虽然那时我自己也在准备高考,但是怕那群孩子以后没书读,决心好好教他们。刚开始的半年,我主要培养班内的学风,还联合其他老师一起提升班内的学习氛围。最后,我班上的学生都考上了初中。甚至连最调皮捣蛋、不愿意读书的学生,我也想办法把他送到了初中。虽然那个时候自己也很忙,但是既然已经选择当老师,就一定要把学生教好。

 

问题4:古人说,“常立志不如立长志”,请问三位院士,您们在自己年轻的时候或者是在科研工作中,对于这种想法是否认同,是否有过相似的经历?

李德仁:我从小就有一个模糊的目标:母亲把我生下来,祖国把我养大,我一定要做些不虚度人生的事。虽然,我的这个目标一直是明确的,但是人生的环境是多变的。在文化大革命期间,我被分到了水泥制品厂,负责做水泥电线杆。当时生产需要一种高强度的水泥管,但我们的矾土水泥废渣很多。我花了一个星期看硅酸盐水泥学、工艺学方面的书,自己进行化验,还请教北京建材院的院长,研制了具有快凝高强特性的硫铝酸盐。我研制的特种水泥用于青海湖、海上工程和唐山地震的灾后重建。我的第一个国家发明奖,不是测绘也不是遥感,而是硫铝酸钙水泥。我们每个人都要有一个志向,要为国家做点有价值的事。而且无论自己身处什么环境,做事都应该做得深入。我在给王之卓先生当助手的时候,给自己的要求是“不能让王先生挑出来我的毛病”。我先后跟着王先生阿克曼先生读硕士和博士,我的老师们几乎没有挑到我的毛病。同学们也要相信自己的力量,不要总是偷懒让老师帮忙改、帮忙查。古人说“活到老,学到老”,我们的人生追求也应该永无终止。杨院士现在在做PNT(Positioning Navigation and Timing),我在做PNT-RC。PNT体系是由美国国防部与运输部在2006年联合发起的一项研究,它的目标是为了解决当前导航手段众多,但缺乏一体化的PNT体系结构指导的问题。我为什么要做PNT-RC呢?我认为位置和时间都是一个点,导航是一条线,我们还需要一个面。比如,周边交通堵塞,我需要知道堵塞的状态;抗震救灾的过程中,我需要知道灾区在哪里,倒塌的房子在哪里。所以,大地测量和导航的人是做PNT的,而我们做遥感和地理信息的人,就要加一个遥感“R”。同时,我还要把这些信息快速地送到需要的人手上去,那么就要把通信(communication)加上去。

杨元喜:第一点,我应该说是一个没有目标的人,我只想把自己做好。当士兵的时候,我没有想过立功,也没有立过功,不能算是一个好士兵;当教授的时候,大家都想当优秀教师,我是唯一没有当过优秀教师的。第二点,我会放弃所有目标。很多人都有上进心,别人希望自己能立功,我希望没有我;别人希望能得到优秀教师,我希望没有我。评教授的时候,我们学院述职要答辩,我根本就不答辩,因为我认为当时我还不够格做教授。我有两个博士拿了全国优秀百篇论文,我们解放军信息工程大学的优秀博士中有三分之一以上是我的学生。虽然我没有拿到优秀教师的荣誉,但我不遗憾,因为我已经做好了自己的本职工作。

龚健雅:我的目标是在不断修正的,在对学科的兴趣和导师的引导下,不断提升自我,提高目标。我从一开始希望成为技术员,一直到现在成为院士。有时候,我们很难直接定一个最高的目标。比如我自己,三十多年以前我怎么也没有想到自己现在能当院士。我很同意杨院士刚才讲的:首先要把自己的事情做好,做好了之后肯定有机会可以进步的。所以,我觉得年轻的时候还是要多做一些事,厚积才能薄发。大家最近可能都听说了武大的遥感信息工程学院要改名为遥感与宇航学院,为什么呢?现在,遥感学院把做硬件、做飞船、做卫星、做传感器的人请来,让我们学院可以做得更大。因为只有这样,才能让更多专业的同学、老师还有工程师等为国家做贡献,为国家解决重大问题,从而实现自己的人生价值。同学们,你们要有自己的理想、顽强的精神和创新的本领,不要怕权威,也不要怕我们这些老师。我们要敢于创新,做前人没有做过的、做国家需要的,那么就不会虚度我们的一生。

 

问题5:三位院士在自己的科研经历中,印象最深刻的一件事是什么?

龚健雅:我印象最深刻的一件事,是在我读博士期间,李老师给我发了五万元,买了一台IBM的计算机。

李德仁:做水泥是我的科研经历中最难忘的。在做采样工作时,我穿着一身石棉衣,淋上水,进到九百多摄氏度的窑头。我按照测量学的方法,每隔十米采样,一直从窑头走到窑尾。

杨元喜:我们学院以前只有一个小型计算机,所以上机是要排队的。因为我参加的工程需要运行的数据量极大,运行一次要好几个小时,所以我无法和同学们共享计算机。我们学院当时给我开绿灯,让我可以晚上用。我在里面待了七天七夜,最后完成了这个小工程。当时我也挺开心的,花了那么多的时间没有白费。然后,对方为了检验我的水平,给了我一个已知点,让我来做平差。我把这个已知点加进去之后,发现数据非常糟糕。后来对方告诉我,我的平差结果不对,他把已知点的坐标改了之后就对不上了。大家应该知道,已知点不能改,因为它在平差中是起到控制作用的!对方是一个外行,因为他给出的错误条件,作为内行的我得到了一个错误结果,七天白干了。这是我科研经历中最难忘的一件事。在这里也作为一个警示告诫同学们,在做科研工作时一定要和对方沟通好,以免造成外行对内行进行“瞎指挥”。

 

问题6:请问杨院士在自己的科研过程中一共历经了哪些阶段,在自己的角色发生变化时,您如何适应和调整?

杨元喜:第一个阶段是我做助教和讲师时,我们学院的所有教授都选过我当他们的助手。其实他们的专业各不相同,有重力场、卫星大地测量、坐标系统等等,但我和他们合作得都很愉快。这是我和同学们分享的第一个体会:要乐于当助教和助手,这是我们人生成长的一个极好平台。在这个过程中,我们可以学到知识、增加才干,是其他地方所无法给予的。同时,我们还要攒足自己的人脉关系。如我,很多教授,包括李院士,都是我的终生引导者和支持者。第二个阶段是我当教授的时候,我不希望自己是一个甩手掌柜。我希望我是学生们的合作伙伴,所以我会指导学生,讨论和点评他们提出的问题。我和学生们相处得很好,我们团队内部也合作得很好。在我的团队,同学之间没有闹过矛盾,也没有同学对我有不满,因为我们都是平等相处的。第三个阶段是我现在当北斗卫星导航系统副总设计师和总参测绘研究所副所长的时候。虽然平时工作很忙,但我依然会抽出一些空闲时间亲自做一些事情。测绘学报上,我最近发的一篇文章,就是我在今年的春节期间写的。而且直到目前为止,只要论文的第一作者是我,那就一定是我亲自写的。这也是我确保自己一定要坚持的,直到我不能写为止。同时,我还会亲自做一些审稿工作。比如院士们的文章,都是我亲自选的。院士所写的文章,立足点都是很高的,而年轻人比较容易眼高手低,审稿过程中可能会拒掉这些他们认为比较“过时”的文章。等我把这些文章捡回来的时候,我发现其实都是好文章。所以,现在院士们的文章都不送初审了,由我亲自审稿,确保这些好文章可以和同学们分享。

王锴华作报告


旷俭作报告

 

观众认真聆听

 

观众提问


杨元喜院士分享科研感悟


李德仁院士分享科研感悟


 

龚健雅院士分享科研感悟


嘉宾与GeoScience Café团队成员合影留念

(编辑:肖珊)

    GeoScience Café以“谈笑间成就梦想”为口号,采取最自由的交流方式,每期邀请1-4位报告人,针对自己正在进行的研究展开报告。每周五晚7:30,在测绘遥感信息工程国家重点实验室四楼休闲厅举行当期活动。报告内容不仅涉及一切与测绘有关的学科内容及学术方法,如测绘基础学科、地理信息系统、摄影测量与遥感、全球定位系统、激光雷达技术、信号处理,还包括地理信息科学以外的话题,如法律和艺术等。让任何感兴趣的人——不仅是地理信息相关专业的师生,还包括其他专业的师生,甚至是文科生——都可以听取报告,并当场向主讲嘉宾提问或者会后与其交流。更多精彩内容(报告PPT、新闻稿及下期活动消息等)敬请关注Geoscience Café群(QQ群号:532362856),微信公众号:GeoScienceCafe欢迎扫描二维码:   


 

 


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