張錦玉
戴可人
“幾案擺簸,酒杯傾覆;屋梁椽柱,錯(cuò)折有聲……各疾趨出。見樓閣房舍,仆而復(fù)起;墻傾屋塌之聲,與兒啼女號(hào),喧如鼎沸?!边@段文字出自清代文學(xué)大家蒲松齡筆下,向世人展現(xiàn)了古代人類面對(duì)天災(zāi)時(shí)的無奈與恐慌。也正因如此,從古至今,人類一直沒有放棄對(duì)災(zāi)害預(yù)知方法的探索,從觀察動(dòng)物的異常行為到如今測(cè)繪遙感技術(shù)的利用,人類已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將遠(yuǎn)在千里之外的信息浮于眼前,達(dá)到災(zāi)害早期識(shí)別和監(jiān)測(cè)預(yù)警的目的?!暗O(jiān)測(cè)精度與能力、實(shí)用效果等還可以做進(jìn)一步提升?!背啥祭砉ご髮W(xué)地球科學(xué)學(xué)院測(cè)繪工程系主任、博士生導(dǎo)師戴可人教授說道。
近幾年來,戴可人和他所在的團(tuán)隊(duì)聚焦于基于合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(InSAR)等空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的高山峽谷區(qū)滑坡災(zāi)害早期識(shí)別與監(jiān)測(cè)預(yù)警、城市地面沉降與重大工程設(shè)施InSAR時(shí)序監(jiān)測(cè)與建模、重大水電工程庫岸滑坡InSAR監(jiān)測(cè)與災(zāi)害規(guī)律性研究等方向??梢哉f,其研究范圍覆蓋早已不止千里。下一步,他們會(huì)探尋如何進(jìn)一步精準(zhǔn)感知“毫厘”的方法。
2008年5月,汶川大地震震驚了全國。戴可人當(dāng)時(shí)正就讀于成都市石室中學(xué)高三年級(jí),在這一關(guān)鍵的人生當(dāng)口,作為土生土長(zhǎng)的四川人,戴可人雖未身在核心災(zāi)區(qū),但家鄉(xiāng)的重創(chuàng)還是為他帶來了難以言喻的巨大沖擊?!澳菚r(shí)候每天都在關(guān)注著災(zāi)情信息。時(shí)間久了我發(fā)現(xiàn),震后的災(zāi)情資料與相關(guān)影像數(shù)據(jù)等其實(shí)并不算多,國家只能派遣救援隊(duì)冒著巨大危險(xiǎn)空降到一切未知的核心災(zāi)區(qū)獲取相關(guān)信息。那么,如何精準(zhǔn)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)與信息就變成了當(dāng)時(shí)的一大瓶頸。”因此,他在后續(xù)的報(bào)道中開始有意地關(guān)注這一方面消息,并逐漸被熒幕上出現(xiàn)的各式各樣衛(wèi)星遙感影像所吸引。經(jīng)過基于自身興趣的探索,“遙感”“測(cè)繪”一類詞匯正式走入了他的生活。“原來,掌握了這種遠(yuǎn)在千里的衛(wèi)星遙感測(cè)繪技術(shù),便可以為受災(zāi)地區(qū)提供精準(zhǔn)災(zāi)情信息或預(yù)知相關(guān)災(zāi)害的發(fā)生,最大限度地避免經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,這對(duì)災(zāi)區(qū)人民是何等重要?。 彼叵?。
出于這種心情,戴可人在高考時(shí),毅然將第一志愿填寫為西南交通大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。本科畢業(yè)后,他更是以優(yōu)異成績(jī)免試攻讀博士學(xué)位繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)遙感技術(shù)。這十多年間,他經(jīng)歷了無數(shù)“苦其心志、勞其筋骨”的艱難時(shí)刻,“剛開始我對(duì)自己的期望其實(shí)并不高,所以在研究過程中缺乏自信和一絲不茍的精神。不過在導(dǎo)師劉國祥教授‘嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、精益求精、刻苦鉆研’的言傳身教和鼓勵(lì)下,我明白了追求完美、臻于堅(jiān)持的精神和道理。因此,即使最初我手邊只有一臺(tái)舊電腦,也能自我鞭策、艱苦奮斗。對(duì)于自己的知識(shí)漏洞與研究興趣所在,我就主動(dòng)加班加點(diǎn)、甚至通宵地‘磨’。讀博至今,我每一年的365天中都會(huì)有超過360天工作超過凌晨12點(diǎn)。偶爾在夜深人靜的時(shí)候,真的會(huì)產(chǎn)生一種與囊螢映雪、鑿壁偷光的古人神交的感覺”。這樣的心志與毅力為戴可人帶來的遠(yuǎn)不止博士學(xué)位證書,他也同時(shí)收獲了深入探索InSAR技術(shù)和進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的機(jī)會(huì)。
InSAR技術(shù),又名合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù),意指利用合成孔徑雷達(dá)向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射微波,并接受目標(biāo)反射回波成像,通過對(duì)同一目標(biāo)區(qū)域不同時(shí)間成像的SAR復(fù)圖像對(duì)進(jìn)行干涉處理,由干涉相位提取地表三維信息,借助二次差分去除地形及其他影響因素可獲取地表形變信息。值得一提的是,此技術(shù)具有覆蓋范圍大、監(jiān)測(cè)精度高、全天候測(cè)量、無懼云霧遮擋、地面分辨率高及高自動(dòng)化作業(yè)等特點(diǎn),使其在一眾災(zāi)害監(jiān)測(cè)手段中脫穎而出,隨著衛(wèi)星硬件的高速發(fā)展,顯現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。
而由于InSAR技術(shù)起源于海外,為進(jìn)一步擴(kuò)展科研視野、追本溯源,戴可人曾在博士期間前往英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)接受聯(lián)合培養(yǎng)。在英國學(xué)習(xí)期間,導(dǎo)師李振洪教授淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S與特有的學(xué)術(shù)氣質(zhì)也深深影響著戴可人的思想認(rèn)識(shí),并牽引其學(xué)術(shù)思想趨于明確——他堅(jiān)定了要將此技術(shù)帶入我國高陡山區(qū),開展InSAR技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)研究工作。“我們過去使用的傳統(tǒng)手段,多是在現(xiàn)場(chǎng)安置GPS、裂縫計(jì)等裝置,以點(diǎn)測(cè)量為主。這不僅難以完成廣域覆蓋,且空間分辨率低、監(jiān)測(cè)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度和成本卻很高,最重要的是結(jié)果并不準(zhǔn)確。有數(shù)據(jù)顯示,我國過去幾年導(dǎo)致災(zāi)難性后果的地質(zhì)災(zāi)害,有80%以上都不在已知的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)范圍內(nèi),這說明監(jiān)測(cè)手段與工作思路的變革迫在眉睫。我認(rèn)為,InSAR技術(shù)的不斷成熟與衛(wèi)星硬件的飛速發(fā)展正是一次極好的機(jī)遇,一定要充分利用,讓我以自身的所學(xué)所思,腳踏實(shí)地為家鄉(xiāng)、為祖國做點(diǎn)事情?!贝骺扇藞?jiān)定道。
戴可人的導(dǎo)師劉國祥教授及李振洪教授,都是致力于將InSAR技術(shù)引進(jìn)國內(nèi)及推向更廣工程應(yīng)用的先驅(qū)。因此,他也成為國內(nèi)較早一批開始攻關(guān)InSAR技術(shù)識(shí)別、監(jiān)測(cè)山體滑坡、地面沉降等自然災(zāi)害的青年學(xué)者之一。
博士畢業(yè)后,戴可人如愿加入了成都理工大學(xué)歷史最悠久的骨干學(xué)院之一的地球科學(xué)學(xué)院,其有近百年的光輝歷史,現(xiàn)已成為我國西部地區(qū)地學(xué)類學(xué)科專業(yè)門類十分齊全且實(shí)力較強(qiáng)的教學(xué)、科研基地。于是他更加勤奮,埋頭開展測(cè)繪、遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的研究與應(yīng)用,不久后他又成功進(jìn)入了目前我國地質(zhì)災(zāi)害防治領(lǐng)域唯一的一所國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱“國重實(shí)驗(yàn)室”)。工作初期,他有幸得到了許強(qiáng)教授、范宣梅教授等人的親自指導(dǎo)與幫助,極大地增長(zhǎng)了見識(shí)、開拓了思路,個(gè)人職業(yè)研究工作的起步得以依托于國重實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)順利走上正軌。
據(jù)戴可人介紹,地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室總體定位于地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。“簡(jiǎn)單來說,許強(qiáng)教授所帶領(lǐng)的我們研究團(tuán)隊(duì)十?dāng)?shù)年來所攻關(guān)的工作,便是通過衛(wèi)星遙感發(fā)現(xiàn)隱患在哪里,然后通過航空遙感進(jìn)行全面核查,最后通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查來實(shí)地甄別是否為真的隱患,再評(píng)判其危險(xiǎn)性,而后在關(guān)鍵位置安置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器,將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)傳回實(shí)驗(yàn)室。我們會(huì)根據(jù)自建的過程預(yù)警模型和算法,將災(zāi)害等級(jí)從低到高分為黃、橙、紅三級(jí),并發(fā)送相應(yīng)預(yù)警信息到當(dāng)?shù)厝簻y(cè)群防監(jiān)測(cè)、地方政府和相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo),他們就會(huì)根據(jù)預(yù)案開展應(yīng)急疏散、災(zāi)害防治等工作。所以,我們深感背負(fù)民生安全的重任,片刻也不敢懈怠,不斷進(jìn)取,力爭(zhēng)將誤差縮短在‘毫厘之間’?!贝骺扇私榻B說。值得一提的是,在近5年的實(shí)踐中,這一工作體系已在甘肅、貴州、四川等多個(gè)地區(qū)成功預(yù)警了上百次災(zāi)害,當(dāng)?shù)鼐崆安扇×吮茈U(xiǎn)措施,切實(shí)減少了人民生命和財(cái)產(chǎn)損失。
依托出色的平臺(tái),戴可人經(jīng)歷著飛速的蛻變。經(jīng)歷了國重實(shí)驗(yàn)室自主研究課題“大渡河流域五縣滑坡災(zāi)害InSAR早期識(shí)別與空地協(xié)同監(jiān)測(cè)預(yù)警”、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于InSAR與GNSS技術(shù)的我國西南山區(qū)隱蔽性滑坡早期識(shí)別與監(jiān)測(cè)預(yù)警”及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“基于面場(chǎng)景三維形變的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警研究”等重大科研項(xiàng)目的逐步磨礪與錘煉,他收獲了四川省杰出青年科學(xué)基金、四川省測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)青年科技創(chuàng)新人才獎(jiǎng)、國際減災(zāi)防災(zāi)協(xié)會(huì)有前途青年科學(xué)家獎(jiǎng)(Promising Young Scientist Award)等榮譽(yù)。如今,戴可人已成為四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選、中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)國際交流與合作工作委員會(huì)委員及四川省測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)交通三維測(cè)繪技術(shù)專業(yè)委員會(huì)副主任委員?!爱?dāng)然,能取得這些成績(jī),我不過是站在了‘巨人的肩膀’上。除去上述科研上各位老師的引領(lǐng)與幫助,入校初期成都理工大學(xué)劉清友校長(zhǎng)為我頒發(fā)珠峰人才特聘教授證書的畫面至今記憶猶新、永生難忘。我在地球科學(xué)學(xué)院的工作也得到了上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的充分認(rèn)可,擔(dān)任測(cè)繪工程系主任后,溝通管理等方面的能力也得到了充分的鍛煉和全面提升。學(xué)校、學(xué)院、國重實(shí)驗(yàn)室及母校的各位老師、長(zhǎng)輩都在各方面給予了我最大的支持,我所取得的個(gè)人成就都與他們密不可分。”
“我的家鄉(xiāng)山河壯麗,卻也多災(zāi)多難。”這是戴可人常掛于嘴邊的一句話,也正反映了他對(duì)難以抵擋的天災(zāi)的擔(dān)憂與牽掛,“我知道,要精準(zhǔn)預(yù)測(cè)這類自然現(xiàn)象,未來還有很長(zhǎng)的一段路要走,但我和我身后的團(tuán)隊(duì)早已做好了打持久戰(zhàn)的心理準(zhǔn)備。”