2001年2月份,中共中央、国务院向全国卓有成就的科学家和科技工作者颁发了5类国家科技奖,武汉大学副校长、中国工程院院士刘经南作为主要负责人之一完成的“国家高精度GPS网布测方案、施测技术和数据处理的研究”,获国家科技进步二等奖。 熟知刘经南的人都说他是“大器晚成”,因为在他所从事的科学研究领域――卫星大地测量与GPS(全球卫星定位系统)技术及其应用领域,刘经南真正起步开始科研工作是在1986年,那时他已经43岁。 一 刘经南是湖南长沙人,1943年7月生于四川重庆。早在就读于武汉测绘学院天文大地测量专业时,他就勤学苦读,立志将来报效祖国,报答党和人民对自己的培养。 1967年,刘经南大学毕业,他带着深厚的理论基础和娴熟的专业技能回到故乡,在湖南煤田物探队干起了测绘外业。他和队友们一起,背着笨重的仪器,走过了湖南的青山秀水,也走过了人生的坑坑洼洼。艰苦的环境磨砺着他,三湘的灵秀也滋润着他。年轻的刘经南不时地幻想,或许有一天,测绘工作也能变得轻松、简便起来。但是在那个动荡的年代,这样的幻想只可能是留存于心中的一个梦。 岁月无痕,一晃12年过去了。是改革的春风重新唤醒了刘经南心中的理想。 1979年, 36岁的刘经南通过研究生入学考试,考回了阔别已久的母校。他怀着对流逝岁月的无限追悔和对理想的执着追求,如饥似渴地钻研专业知识,拓展自己的视野。一千多个日日夜夜就在紧张与忙碌中悄然度过,1982年,他以优异的成绩获得硕士学位,被分配到湘潭矿业学院,在三尺讲台上挥洒他满腹的才情。此时的刘经南已届不惑之年,人生的路似乎早已注定。 然而,四年后,他的命运却发生了大的转折;他终于得以有机会实现自己的梦想了。 1986年,经过多方努力,刘经南被调回母校。熟悉的工作环境,良好的研究条件,加上对专业的挚爱,终于催发了他心中的慧根。从此,他驰骋于卫星大地测量与GPS技术及其应用领域,开启了测绘科学通向现代高新技术的大门。刘经南从前的理想一步一步地变为现实,他用自己的双手将心中的梦想绘成了一幅又一幅蓝图。 刘经南以一系列开创性的研究成果,迅速成长为我国卫星大地测量与数据处理方面的技术权威。1999年,刘经南当选中国工程院院士。 二 刘经南的学术生涯是从挑战国际性的学术难题开始的。 20世纪80年代初,卫星测量基准的地心坐标系与地面大地坐标系的转换关系成为国际大地测量界的前沿研究方向。当时,国际上有关两大坐标系转换的模型有三个,但究竟谁优谁劣,却争论了十几年未见分晓。刘经南将自己的学术起点就定在了这里。他通过深入研究,在国际上第一次从理论和实践上证明了三个坐标转换模型的等价性,为这场历时十几年的争论画了一个圆满的句号。 随后,他又和导师一起提出了一种联合平差误差影响率理论,分析了高程误差的影响和削弱方法,导出了新的“武测模型”,使大地测量坐标系理论研究领域的一系列难题迎刃而解。 1988年,刘经南在匈牙利国际整体大地测量学术会上发表了他的研究成果,引起了国际测量学术界的极大反响,与会者纷纷向他索要文稿。“武测模型和影响率理论是一个新思想。”这是大会主席德国HEIN教授的评价。 80年代中期,刘经南将他的理论成果推向应用,他研制出卫星网与地面网的联合平差软件,并用它承担西北三大含油盆地卫星定位网的数据处理工程。由于准确地求定了该地区坐标转换模型参数,最大限度削弱了高程误差,成功地确定柴达木盆地亚米级大地水准面和其他盆地米级水准面,不仅解了石油勘探部门的燃眉之急,而且创造了年节约5000万元的巨大效益。这一成果先后获得石油部科技进步一等奖、国家测绘局科技进步二等奖、国家科技进步三等奖和国家教委推广类成果的最高奖。 三 90年代,GPS技术成为国际上一门迅速兴起、影响广泛的高新技术。 GPS,即全球卫星定位系统,它是美国国防部和运输部共同管理的卫星定位、导航、授时、守时系统。它和信息高速公路是当今影响最为深远的高新技术之一。 我国是GPS的用户大国,从80年代末就开始引进 GPS接收机及其相应技术。GPS接收机能在全球任何地点、任何时间提供静止和动态用户的地理位置与时间,其定位精度、动态响应时间和作用空间几乎可以满足任何要求。也正因为如此,它在军事上具有重要价值,只有美国及其盟国的军方才能无限制地使用该系统,其他用户则只能部分使用。这样,如何对抗美国政府的技术限制,使GPS技术的巨大市场潜力和经济效益充分发挥出来,便成为当今国际性的热门研究课题。 刘经南就站在了这门蓬勃兴起的高新技术面前,开始谱写他人生中的一篇篇华彩乐章。他再一次站到了科技大潮的最前列,结合国情,潜心从事GPS卫星定位数据处理理论、方法和应用软件的研究与开发工作,在国际上首次提出了诸多GPS理论和方法,解决了一系列国际技术难题,大量研究成果达到国际先进甚至国际领先水平。 在这一领域,刘经南取得的第一项重大成果就是研制出我国第一个GPS商品化软件——“GPS卫星定位数据处理综合软件”。目前,该软件已被国内外数百家单位采用,占领了国内80%以上的市场,并作为专有技术出口日本。在软件研制过程中,刘经南根据国情创造性地提出了一整套 GPS三维地心坐标向量至高斯二维坐标转换理论,在国际上率先提出化GPS网三维平差为二维平差的理论和方法。如今,这一软件设计思想已被国际GPS商用软件开发界广泛接受和采用,他的部分研究成果已成为我国城市GPS测量规范。 这仅仅只是一个开端!就在同一时期,刘经南将GPS技术与中国的实际紧密结合起来,开辟了更加广阔的天地。他耕耘着、收获着,在科技报国的路上渐渐步入佳境。 近年来,他先后主持国家测绘局“八五”攻关项目“国家高精度数据处理方案”的研究工作,组织研制了我国第一个商品化的“GPS快速静态定位软件”,主持了“高精度GPS网整体平差分析”大型软件工程的研制工作。在这些研究中,他在国际上第一次提出了GPS网随机模型质量控制概念、有关理论和处理方法,成功地解决了大规模、高精度GPS网整体平差工程的一系列理论与实际问题。利用自己的研究成果,他主持完成了国家GPS A级网两期会战和国家高精度GPS网的整体平差工程,其精度达到国际先进水平;采用他的思路和方法,组织完成了“亚太地区GPS国际会战”数据处理,攀登计划子课题“中国GPS地壳运动监测网”的三次施测和数据处理工作,直接得到中国地壳水平运动相对于全球板块的速度。他提出采用精密卫星轨道处理的框架网加全面网的GPS城市和工程网设计思想,以大幅度提高GPS网的精度,满足城市长远发展的要求。他还负责了我国第一个GPS永久跟踪站(武汉)的建立、长年运行和维护,提出了一套永久站的技术标准。这一跟踪站是我国最早的全球卫星地球动力学服务站之一,现已成为我国和国际上一个重要的地学数据采集、分析基地。他还主持了兵器和航天部门的火炮火箭定位系统、GPS水深测量软件的开发及其工程应用等项目。他的研究成果获得了一系列国家和省部级奖励。 刘经南还根据学科发展和社会需要,积极推动对传统专业的改造工作,以培养更高质量的人才。他提出了一系列促进专业和学科发展的思想,参与实施了对大地测量专业的改造工作,其成果获得了1997年湖北省教学研究成果特等奖和国家级优秀教学成果一等奖。 1998年,我国第一个GPS工程技术研究中心在武汉宣告成立。它直接肩负着我国卫星定位技术应用与产业化发展的历史使命,引起了社会各界的高度关注。刘经南担任该中心的法人代表和技术总负责人。站在21世纪的门槛上,刘经南开启了另一扇大门――GPS产业化的大门,这里生机勃勃,光彩无限,具有广阔的发展前景。 四 早在十几年前,刘经南在国际学术界就已经具备了较大影响。 80年代中后期,刘经南在世界上第一次证明国际已有三个坐标转换模型的等价性,并圆满解决了一系列难题。也就是从那时起,他开始在专业领域名声鹊起。然而,刘经南对此却很少甚至根本不予提及,所以,离开专业圈子,知道刘经南的人依然不多。 对于名利,他总是淡然处之。有一次,他参加一个专业方面的座谈会,当与会者对有关技术问题一筹莫展时,他将自己长期研究的结果——解决这一技术难题的基本思路、具体方法和关键点全盘托出。事后,有与会者将他的方案付诸实施,其成果不仅得到推广,而且获了大奖,但在大张旗鼓的宣传中,却从未提及刘经南的名字。 一些知情者对此愤愤不平,他们找到刘经南,要帮他讨回公道。可刘经南只是淡淡地一笑,他说:“方案虽然是我提出来的,但毕竟是他们做出来的,只要对国家有利,提不提我的名字,又有什么关系呢?”是啊,如果想出名、想图利,这些年,刘经南的机会实在是太多太多了。 1997年,香港回归举世瞩目,深港两地的划界问题也倍受关注。划界问题的焦点最后集中在采用何种坐标基准上。由于深圳事先已建立了高精度的城市GPS网,最后英方专家不得不同意放弃英方基准,采用刘经南负责实施的深圳城市GPS网作为划界依据。 1998年8月16日,当超历史最高水位的长江第六次洪峰与清江洪峰再次遭遇,荆江大堤危在旦夕的时候,国家防总果断决定,清江隔河岩水库在超高水位下继续蓄洪错峰,从而避免了荆江分洪。荆江大堤保住了,可捏了一把汗的国家防总领导们心里都很清楚,在这千钧一发的重要关口,没有刘经南负责研制的GPS实时、高精度的自动监测系统,他们未必就敢如此决策。 在我国两次南沙科学考察中成功实施的GPS岛礁联测工程,首次以10-6量级精度把国家大地网延伸到南沙海域,对维护国家的领土主权具有重要意义。该工程的设计和数据处理工作技术负责人便是刘经南…… 像这样的事例还有许多。如果想出名,随便拣一个宣传宣传,刘经南可能早已声名远扬了。但是,淡泊名利的刘经南却并没有抓住这些机会大做文章。他只注重一件事,那就是在他的专业领域永远不知疲倦地工作。 生活中的刘经南有时很容易“犯糊涂”,他常常会找不到签字的笔、出差的报销凭证,有时手里拿着办公室的钥匙到处问人“有没有看见我的钥匙”;他还经常记不起一些既定的安排和日常琐事。可一旦涉及专业问题,他的思维便异常活跃,他的学识总让人不得不服。 他所在的学校曾有一支队伍到南方搞测量,施测结束后却发现数据不能闭合。技术人员将测量手簿研究了几天,怎么也查不出问题出在哪里。就在他们准备返工的时候,刘经南出差到了这里。他听完介绍,翻一翻测量手簿,一下子就找到了问题所在,让同事们佩服得五体投地。 这就是刘经南,他谦虚谨慎,勤勉务实,总习惯于用“做”、用实实在在的贡献来证明一切。 (稿件来源:《湖北招生考试》2001年第6期) |