李建成,男,1964年生,中國工程院院士,武漢大學測繪學院院長,長期從事地球重力場理論及其工程應用研究,特別在精密高程基準面建立與維持、高程測定模式現(xiàn)代化、衛(wèi)星重力、海洋衛(wèi)星測高領域做出突出貢獻,是我國該領域的主要學術帶頭人之一。曾榮獲國家科學技術進步二等獎3項、省部級科技進步一等獎7項,是首批國家測繪局科技領軍人才。
李建成院士的辦公室位于武漢大學測繪學院二樓,相對于校門前鬧市的喧嘩,有些冷清寂靜。在這棟小樓里,他一待就是29年,并不斷攀登學術高峰。14日傍晚,記者采訪了李院士。他思維敏捷,語速較快,需要屏息凝氣聆聽。
記者:您46歲就當選中國工程院院士,是2011年該院增選院士中最年輕的一位,有什么感想?
李建成:這是一份榮譽,更是一份責任。我所從事的科研領域還有許多問題有待攻克,我和我的團隊要一如既往,以苦為樂。當選院士后,科研和教學仍然是我的兩項首要任務,要做得更好。
記者:您主要的學術方向,是致力于“大地水準面精化”和“高程基準現(xiàn)代化”的世紀性難題研究,請您解釋下具體是做什么的?
李建成:眾所周知,世界上沒有一把“尺”可以直接測量崇山峻嶺相對平均海水面的高度。大地水準面精化和高程基準現(xiàn)代化,就是通過衛(wèi)星定位技術直接精確測出經緯度和海拔高,徹底改變了傳統(tǒng)依靠人工標石定位的做法,減少誤差,建立準確的地球表面空間三維數(shù)字化模型。
記者:建立精密的大地水準面,有何作用?如何滲透進老百姓的日常生活?
李建成:大地水準面的應用領域非常廣泛,大到國防安全領域,還比如石油勘探等,小到修路、建橋、建房、挖隧道、繪制地圖等,與人民生活息息相關。
記者:這一技術相對于傳統(tǒng)測繪技術有何創(chuàng)新?
李建成:傳統(tǒng)高程測量依靠人工外業(yè)布點,埋設地面標石,來獲得高程信息,需要國家水利部、總參測繪系統(tǒng)、國家測繪系統(tǒng)、國家地震系統(tǒng)四個部門通力合作,花費上10年的時間,才能建立國家高程控制網(wǎng)。有了大地水準面精化技術后,僅需電腦就能獲得全國、乃至全世界的地形、地貌信息,結束了完全依靠戶外作業(yè)的歷史,根本改變費時、費力、耗資巨大的傳統(tǒng)基準建立與維持模式。
記者:這一技術的巨大價值已在汶川大地震中凸顯出來。
李建成:汶川大地震時,劇烈的震動,使當?shù)氐匦?、地貌瞬間發(fā)生巨大變化,也破壞了人工標石。若按傳統(tǒng)辦法重新測量,至少需要兩三年的時間。但采用“大地水準面精化”技術,僅用15天,就重建了災區(qū)“數(shù)字化基準”,對建立災區(qū)應急通道、監(jiān)測堰塞湖水位等搶險救災及后期重建起到巨大作用,這一技術也在后來的玉樹、舟曲地震救援中發(fā)揮功效。
記者:國際大地測量界在上世紀90年代把“確定1厘米級精度大地水準面”列為世紀性難題,并作為本學科21世紀的全局性戰(zhàn)略目標。您在這方面的研究情況如何?
李建成:我研究這個問題22年了。我從1990年開始從事大地水準面研究,上世紀90年代末,將我國大地水準面精度從3至10米提高到分米級,本世紀初首次將省級大地水準面的精度提高到5厘米,城市大地水準面精度提高到1厘米,實現(xiàn)了精度“三級跳”。
記者:我國實現(xiàn)的厘米級精度大地水準面技術,目前在國際上處于何種水平?
李建成:上世紀90年代,我國大地水準面的研究水平在國際上還相對落后,2000年后與國際同步發(fā)展,現(xiàn)在已步入世界先進行列。目前,僅有加拿大、美國、中國,能在廣闊的國土上實現(xiàn)厘米級大地水準面,因為中國的地形遠比美國復雜,從某種程度上說,我們在部分技術上還要優(yōu)于美國。
記者:高山、隧道、跨海大橋的高程測量是測繪難題,大地水準面精化技術有何優(yōu)勢?
李建成:結合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),可以解決傳統(tǒng)高程測定方法“翻山跨海”作業(yè)的難題。比如,我們在國內首次實現(xiàn)了跨度33公里的東海大橋精密高程傳遞,并在青島海灣大橋和港珠澳大橋中推廣應用。在塔里木、柴達木等地區(qū)建立的大地水準面,為環(huán)境惡劣地區(qū)的石油勘探、油田建設提供測繪基準保障。在明水哈密高速公路,及翻越東天山的伊吾連線、茂縣到綿竹公路、藍家?guī)r隧道等工程中,解決了我國地形復雜地區(qū)公路、隧道建設中測繪作業(yè)的突出問題。
記者:您成功的秘訣是什么?
李建成:興趣是動力之源,有興趣,工作起來才有熱情。碰到問題的時候,要執(zhí)著,不怕苦難,不斷思考,探索、尋找解決問題的最佳途徑。對每個任務,都盡力做到完美。