做一个尽职尽责、尽善尽美的测绘人
——专访测绘领域最年轻院士李建成

+王璐汐

李建成，男，大地测量学家，中国工程院院士，现任武汉大学测绘学院院长、教授。

李建成教授长期致力于地球重力场理论及其工程应用领域的教学、科研和人才培养工作，特别在精密高程基准面建立与维持、高程测定模式现代化、全球重力场建模、卫星重力、海洋卫星测高等领域做出了突出贡献，是我国该领域主要的学科带头人和大地水准面工程化应用的主要开拓者。他提出了多项原创性方法，解决了区域精密大地水准面确定的多项理论和技术难题，完成了从米级到分米级、到厘米级、再到亚厘米级三次精度跨越，推进了我国现代测绘基准建设进程；提出了灾区测绘基准快速重建方法，并用极短时间快速恢复了汶川、玉树等地震灾区精密高程基准，提升了我国应急测绘保障能力；开展了全球重力场模型、卫星重力及卫星测高技术的研究，突破了地面重力数据与卫星重力数据最优联合及超大规模快速稳定解算等关键技术，研制了我国首个720 阶WDM2001 模型，形成了自主创新的理论与技术体系。研究成果曾先后四次获国家科技进步二等奖，广泛应用于测绘、国土、规划、石油、水利、交通、航天、国防等领域，产生了巨大的社会经济效益。

1999年,35岁的李建成教授开始担任武汉大学测绘学院院长。测绘学院综合办学实力强，人才培养质量高，对我国测绘教育和科技事业的发展具有引领性、示范和辐射性，在国内外享有很高的声誉，被誉为“测绘教育之都”。李建成院长作为教育部高等学校测绘学科教学指导委员会主任委员，立足测绘学院，胸怀大局，在推动我国测绘教育事业发展中做出了突出贡献。

然而，成就颇多、头衔满满的李院士并不像想象中那样难以接近。相反，他平易近人，在接受记者采访的过程中，随和而不失风度，优雅地与记者详细解释并探讨了测绘学中那些艰深的学术名词，畅谈测绘地理信息领域未来发展的趋势，并对有志成为测绘人的年轻人寄予了厚望。

划时代的大地水准面精化和高程基准现代化

记者：李院士您好，今天很荣幸能够为您做一次专访。您是武汉大学测绘学院院长和教授，您所在专业听起来离普通人的生活非常遥远。能否请您从科普的角度解释一下，什么是大地水准面精化和高程基准现代化？

李建成院士：大地水准面精化和高程基准现代化，是指通过建立高精度高分辨率的大地水准面模型，实现卫星定位技术直接精确测出经纬度和海拔高度，减少误差，建立准确的地球外表空间三维数字化模型的做法。大地水准面的应用领域非常广泛，大到国防安全领域，小到修路、架桥、建房、挖隧道、绘制地图等，与人们的生活密不可分。并且，我们将地形的质量和地形的引力位计算进去，以进一步提升这种方法的精度。

记者：这是一种高程测量的新方法。那么,传统的高程测量是怎么做的呢？

李建成院士：通常在平地传递海拔高程是通过传统的水准测量方式，在山区和丘陵地区则通过三角高程测量,需要作业人员选取可以通视的位置，埋设地面标石，借助水准仪和全站仪来获得高差信息。由于三角高程测量需要通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间高差而得到高程，故对天气的要求也很高,很难跨海作业。如果碰上雾霾和阴雨天，几公里之外就看不清了，观测就无法继续下去。而且受到大气折光的严重影响，精确度较低。工作人员前期得到观测数据后，后期还要经过大量的人工计算才能得出结果。可以说，这种传统测量方法消耗大量时间、人力和物力，效率也不高。

记者：那我们假设修一条10公里长的隧道，如果用传统方法进行高程测量，耗时要多久？

李建成院士：为什么要修隧道？因为没有路。没有路，传统的高程测量就不能进行，作业人员就需要绕行隧道长度5-10倍左右的距离进行高程传递。一般来说，一个水准作业组在山区每天最多也只能徒步跑5-7公里的高等级水准。为得到精准度高的数据，往往在一条路上需要两组人同步从两头测，那么每组大约需要5个人。修10公里隧道的话，前期至少要20天的时间测量水准，而且这是假设天气好的情况下所需的最短时间。而通过卫星定位技术联合高精度大地水准面模型，单人测量完就可以得到海拔高结果，数据是即测即得的，不必再依靠大量外业工作人员高强度的户外作业。

记者：这样说来，大地水准面精化真是一种划时代的测绘地理信息技术。那么您认为，诸如此类的测量方法普及以后，将如何影响我们的生活，或者说可以带来怎样的经济效益呢？

李建成院士：毫无疑问，大地水准面精化等现代测绘新技术新方法可以显著地提高测绘地理信息获取的时效性，降低成本，提高作业效率。测绘地理信息技术本身无法直接产生非常显著的经济效益，但是它能够辅助其他产业产生经济效益。如果我们想要建造一座桥梁，没有测绘地理信息技术，得不到精确的测量数据，桥梁就建不起来。当桥梁建成通车，桥梁两端的城市出现贸易往来，进而产生经济效益。这些经济效益并非由测绘地理信息技术直接产生，但测绘地理信息技术在其中发挥了巨大的作用。所以，我们说，测绘地理信息技术能够从侧面反映一个国家的整体国力。

记者：如此看来，测绘地理信息对一个国家的基础设施建设来说是一种必不可少的。那在您的印象中，有没有什么通过测绘应用避免经济损失这样的例子呢？

李建成院士：这就不得不提起汶川地震。地震过后，地形、地貌都发生了巨大的变化，从前人工的地界和地标都被破坏，急需重建。如果用传统方法测量，一旦发生余震，这些标石就无效。即使上午快速测完，下午若有余震，刚做的地标就再次无效，需要重新测量，整个测绘基准恢复工程保守估计要花费两三年的时间。而我们当时采用大地水准面精化技术，仅用15天，就建立起了灾区数字化高程基准，接下来用卫星定位技术就可以重新建立大地基准。所以说，我们的大地水准面在当时灾区重建中发挥了很大的作用，它不需要地面再造标石。

测绘地理信息未来发展的几大趋势

记者：如果地面标石全面数字化和电子化，那即使再发生自然灾害，也不怕被破坏了，这种方法省去了很多户外作业。那么，无地面标石基准现在是不是已经推广到我国全国范围内了呢？

李建成院士：2007年，我们在全国首次提出数字高程基准，用数字模型代替地面标石。无地面标石基准目前还没有在全国范围普及，但这种先进的理念已经逐步推广应用到省、市。

实际上，无地标、无界标的概念在国外也正在实施。加拿大在2013年正式采用全国无地面标石的数字高程基准，美国最近也不埋设标石了。加拿大的国土面积约为990万平方公里，和中国960万平方公里的陆地面积差不多，对我们而言具有一定的参考性。我相信，中国以后一定也会逐渐取消传统的地面标石，这是发展的必然趋势。

记者：既然说到未来发展的趋势，那么您认为，在未来，测绘领域的发展会呈现什么样的趋势？取消地面标石是其中之一，还有一些什么样的趋势呢？

为国家测绘地理信息局局长库热西（前右二)一行介绍测绘学科发展情况

李建成与学生

获授加拿大卡尔加里大学“国际杰出科学家”称号

李建成院士：总体上说，由于空间、先进计算、网络等技术的推动，测绘地理信息技术在快速获取、快速处理、网络化管理、社会化服务等方面正在发生深刻的变化，例如卫星和航空测绘将逐步取代地面传统测量，这就是一个趋势。我国的卫星观测能力近几年已经大大提高，但与美国和欧盟国家相比，仍存在一定差距。测绘技术的进步很大程度上取决于相关科学的进步，也依赖于科学技术的发展程度。现在美国最先进的民用遥感卫星分辨率达到30公分，而我国的资源三号卫星目前只能达到2米，向更高精确度发展的过程还较为漫长。

记者：那除了航天航空测绘将逐步取代人工传统测量这个趋势之外，还有什么其他的发展趋势吗？

李建成院士：互联网将对测绘地理信息技术产生巨大的影响，而无线网络的普及也必将改变我们的传统测绘模式。未来的测绘，将以提供服务为主，而不仅仅是提供一个成果性的数据，测绘成果的地位和作用正在从“基础性”向“基础性、公共性”快速演变。

我们现在的网络构架面很广，一个城市几乎每个角落都已经被无线网络覆盖。过去的测绘地理信息只是单纯地提供成果，代表物就是纸质地图。现在基本上没人用纸质地图查路线，人人都用手机和电脑查看电子地图。在手机或者电脑上输入一个地段或者一个地点，电子地图就能显示它的具体位置，这是传统纸质地图无法做到的。将来测绘地理信息将与这种位置服务关联，这是网络带来的颠覆性变化。

记者：这样看来，互联网真是影响了这个世界上各行各业的运作和经营，比如零售业和媒体，甚至人们的社交模式，从从前的面对面、电话、短信发展到如今的视频和语音通话。

李建成院士：对，各行各业都受到了互联网的影响。现在家用座机用得越来越少，人们更多用手机联络，联络方式也由单一的电话、短信发展到微信、微博这些社交工具，这也是因为手机上网非常方便。诺基亚曾经生产很好的手机，但它只能通话和收发短信，不再适应这个时代，没有跟上前端的发展，所以被淘汰。QQ最开始只是简单的网络聊天工具，发送文字和简单的表情，后来逐渐附加语音通话和视频的功能以及信息推送，腾讯后来还推出了更为便利的社交聊天工具微信。由微信推送一条信息，用手机的人即刻就可看到，要比传统纸媒和电视台快得多。我们的测绘信息将来也将向移动终端推送服务的方向过渡。

记者：像您刚才提到的测绘地理信息未来提供推送信息式的服务，也就是说可以给手机用户或者智能终端用户去推送一些信息，比如说一个个人坐标。可是作为用户，我拿到这个坐标以后，有什么用呢？

李建成院士：这个问题很关键。地理测绘技术提供的结果是一个坐标，这对大众来说没有任何意义，这是因为这个坐标还没有附加其他的信息。测绘地理信息不直接等同于位置服务，所谓位置服务要将相关的空间坐标以及空间属性联系到一起，才称得上是位置服务。比如我们想从某个位置走到天安门，传统的测绘地理信息只给出天安门的坐标，这只是一组数字，是没有实际意义的。必须要告诉人们怎么走、路线是怎样的，这个位置信息才是有效的。现实生活中需要的是有相关性的信息，而不关联的信息是没有用的信息。也就是说，必须要从这些数据中挖掘并附加有用的信息，才具有意义，才有可能产生经济效益。这就好像，你们的摄影师刚才为我拍的照片，拍完只是存在相机上没有用，要放到你们的杂志上，放到这篇采访的页面中，才能发挥它的价值。

记者：的确是这样，您的比喻很贴切，我们拍的照片要放到杂志上才能发挥它的价值。您提出的这个观点也非常新颖，我是第一次听到这样的说法，就是“信息的价值来自信息的关联程度”。

李建成院士：地理测绘的结果是一个坐标，一个数据，但是我们要让这个坐标点发挥价值的话，就需要这个点有更多的其他相关的信息。我相信未来价值的挖掘也将来源于信息的关联这一块。

做一个尽职尽责的测绘人

记者：下面来聊一聊您的工作。您在武测（原武汉测绘科技大学，现已并入武汉大学）和武汉大学工作多年，对学校想必有很深的感情。您觉得武测和武汉大学的文化一样吗，都是什么样子的？

李建成院士：武测的文化是一种工科文化，专业性强，人的思维比较单一和严谨。而武汉大学是一个学科门类齐全、特色明显的综合性大学，学术非常自由，讲究交叉融合，整体的学术氛围更加活跃一些。

记者：那么您作为一名学科带头人和一位行政领导，身兼二职，在工作中您是如何平衡这两种角色的呢？

李建成院士：我们学院不仅是一个学术机构，也算是一个培养人才的业务机构。学院的本科生、硕士生和博士生加起来，在校人数大有两千多人。在保持良好的学术氛围的同时，我们也制定了对于学生和教职人员而言都比较公平的制度。我做了十五年院长，现在学院在方方面面都比较有序，人人都能够做好自己的份内事，可以说学院的发展已经进入到一个良性循环的状态。

管理好一个学院的关键，就是制定公平的制度并严格执行,让每一个人各司其职，各尽所能,这样既有利于个人发展，也有利于整个学院的良性发展。

记者：您说得没错。无论一个社会还是一个机构，秩序都是最基本的，无序则会导致很多问题，国内外都有很多活生生的例子摆在我们眼前。那么，作为一个新一代的测绘人，您认为应该掌握哪些技能，具备哪些品质呢？

李建成院士：作为一个新一代的测绘人，首先要对相关技术的发展非常敏感。测绘地理是一个偏向于应用的学科，其发展趋势依赖于很多领域的发展，所以一定要时时关注关键技术和相关领域的发展。测绘人也要像其他工科人一样，具有严谨的思维和过硬的专业知识素养。个人品质方面，我认为做一个测绘人一定要有职业责任感，做每一件事情，都要尽职尽责。这好比一组施工队修建一栋大楼，工人们要做的是把大楼修得坚固，避免一切隐患，而不是去琢磨怎样偷工减料钻空子，这是最基本的业务素质和道德素质。我们测绘地理信息领域与国家的基础设施建设息息相关，作为一个新一代的测绘人，做事情不能只为自己去考虑，而是要为群众去考虑，要为我们后代实实在在考虑。新一代的测绘人，既要掌握现代的最新技术，也要理解传统的技术，还能把握未来发展的趋势，从而引领行业向好的方向发展。

记者：您的回答一定会令广大有志成为测绘领域一份子的年轻人大受鼓舞。那么最后，您能不能给现在已经投身于测绘事业的年轻人一些建议呢？

李建成院士：我觉得做一件事情，就要真的热爱这件事情，并做到尽善尽美。这一点，我们要向德国的制造业学习，它们做事向来是一丝不苟，兢兢业业。

再比如苹果的前任CEO乔布斯，他拥有能够将一件小小的东西的作用发挥到极致的能力。一台苹果的电脑如果价值两三万块钱，鼠标也就值六百块钱，但是，苹果的鼠标各种手势都有，使用起来极为方便，这其中就是凝聚了乔布斯那种追求完美的精神。

作为干测绘的年轻人，要先培养对测绘地理信息事业的兴趣，爱上它，并尽力把它做到最好。

我国的基础设施建设发展很快，往往今天说要修路，明天就开始挖，这有些太急于求成。我们中华民族是一个非常勤劳的民族，如果一年做一件事情，并把它做到最好，那么等上50年，肯定能立足于世界民族之林。